NOME: PROF: Alex LISTA 5 GERAL 01 - (UERJ/2010) Para evitar a ingestão de quantidades excessivas de sódio, foi desenvolvido o sal light, no qual parte do cloreto de sódio é substituído por cloreto de potássio. Os quadros abaixo comparam as informações nutricionais para porções iguais de dois tipos de sal: Sal tradicional Sal light Constituinte Quantidade por porção sódio potássio 368,0 mg −−− Constituin te Quantidade por porção sódio 184,0 mg potássio 249,6 mg Além desses cloretos, não há outros compostos de cloro, sódio ou potássio nos sais. A redução percentual do íon cloro no sal light em relação ao sal tradicional é igual a: a) 10% b) 20% c) 40% d) 50% 02 - (UFC CE/2010) O ferro metálico pode ser produzido a partir da reação do Fe2O3 com CO de acordo com a seguinte equação química não → w Fe(s) + z balanceada: x Fe2O3(s) + y CO(g) CO2(g) Considere a reação completa entre 1,60 g de Fe2O3 e 3,00 g de CO e assinale a alternativa correta. a) O reagente limitante desta reação é o monóxido de carbono. b) A quantidade máxima de ferro metálico produzida será de aproximadamente 1,12 g. c) Após a reação se completar, restará 0,58 g de monóxido de carbono no meio reacional. d) A quantidade máxima de dióxido de carbono produzida será de aproximadamente 4,60 g. e) Se o rendimento for de 80%, serão produzidos aproximadamente 2,50 g de ferro metálico. DATA: 10 / 05 / 2010 (Estequiometria) 05 - (UFC CE/2008) O ácido fosfórico, H3PO4, pode ser produzido a partir da reação entre a fluoroapatita, Ca5(PO4)3F, e o ácido sulfúrico, H2SO4, de acordo com a seguinte equação química: Ca 5 (PO 4 ) 3 F (s) + 5 H 2 SO 4 (l) → → 3 H 3 PO 4 (l) + 5 CaSO 4 (s) + HF (g) Considere a reação completa entre 50,45 g de fluoroapatita com 98,12 g de ácido sulfúrico. a) Qual é o reagente limitante da reação? b) Determine a quantidade máxima de ácido fosfórico produzida. 06 - (FUVEST SP/2010) Sob condições adequadas, selênio (Se) e estanho (Sn) podem reagir, como representado pela equação 2 Se + Sn → SnSe2 Em um experimento, deseja-se que haja reação completa, isto é, que os dois reagentes sejam totalmente consumidos. Sabendo-se que a massa molar do selênio (Se) é 2/3 da massa molar do estanho (Sn), a razão entre a massa de selênio e a massa de estanho (mSe : mSn), na reação, deve ser de a) 2 : 1 b) 3 : 2 c) 4 : 3 d) 2 : 3 e) 1 : 2 07 - (FUVEST SP/2010) O sólido MgCl2·6NH3 pode decompor-se, reversivelmente, em cloreto de magnésio e amônia. A equação química que representa esse processo é: MgCl2.6NH3(s) aquecimento MgCl2(s) + 6 NH3(g) Ao ser submetido a um aquecimento lento, e sob uma corrente de nitrogênio gasoso, o sólido MgCl2·6NH3 perde massa, gradativamente, como representado no gráfico: 03 - (UFMG/2010) Considere uma reação hipotética que ocorre em fase gasosa e envolve os reagentes X e Y e o produto Z. Num experimento, foram misturados, em um recipiente, 5 mol de X com 5 mol de Y. Após 1 minuto, nesse recipiente, havia 4 mol de X, 3 mol de Y e 1 mol de Z, como registrado neste quadro: Início X Y 5 mol 5 mol Z 0 Após 1 min 4 mol 3 mol 1 mol Suponha que essa reação prossegue até o consumo total do reagente limitante. Considerando-se a quantidade inicial de X e Y, é CORRETO afirmar que a quantidade máxima de Z a ser obtida essa reação é de a) 2,5 mol. b) 3,5 mol. c) 4 mol. d) 5 mol. As linhas verticais, mostradas no gráfico, delimitam as três etapas em que o processo de decomposição pode ser dividido. a) Calcule a perda de massa, por mol de MgCl2·6 NH3, em cada uma das três etapas. Etapa 1 Etapa 2 04 - (UEG GO/2009) A glicose (C6H12O6) sofre combustão completa na presença de oxigênio, produzindo CO2 e H2O. Sabendo-se que nessa reação o sistema era formado por 216 g de cada um dos reagentes, determine a) o reagente limitante na reação. b) a massa residual, em gramas, do reagente em excesso. c) a pressão, em atm, exercida pelo gás carbônico, caso seja coletado em um recipiente de 200 mL, a 27º C. Dado: R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 Etapa 3 b) Com base nos resultados do item anterior, escreva uma equação química para cada etapa de aquecimento. Cada uma dessas equações deverá representar a transformação que ocorre na etapa escolhida. c) No processo descrito, além do aquecimento, que outro fator facilita a decomposição do MgCl2·6NH3? Explique. Dados: massa molar (g/mol): MgCl2·6NH3....... 197 NH3..................... 17,0 08 - (PUC RJ/2010) O elemento fósforo não ocorre livre na natureza, sendo encontrado comumente como rocha fosfática. Esta rocha é constituída principalmente por Ca3(PO4)2. O fósforo puro (P4) pode ser obtido a partir desta matéria-prima por redução com carbono, em forno elétrico, a 1500 °C (representação abaixo). 2 Ca3(PO4)2(s) + 6 SiO2(s) + 10 C(s) → P4(g) + 6 CaSiO3(s) + 10 CO(g) ∆Η = 3,1× 103 kJ Calcule a energia, na forma de calor (kJ), necessária para o processamento de 500 kg de matéria-prima contendo 80% de Ca3(PO4)2. a) 2,0 × 106 b) 5,0 × 106 c) 1,0 × 106 d) 5,0 × 103 3 e) 2,0 × 10 09 - (FGV SP/2010) O clorato de potássio, KClO3, é uma substância bastante utilizada nos laboratórios didáticos para obtenção de gás oxigênio, a partir da sua decomposição térmica, gerando ainda como resíduo sólido o cloreto de potássio. Uma amostra de 12,26 g de uma mistura de sais de clorato e cloreto de potássio foi aquecida obtendo-se 9,86 g de resíduo sólido (KCl). Considerando-se que todo o clorato de potássio contido na amostra de mistura de sais foi decomposto, então a porcentagem em massa de KClO3 na amostra era inicialmente igual a a) 20%. b) 40%. c) 50%. d) 60%. e) 80%. 10 - (UECE/2009) O gás cloro, descoberto em 1774 pelo sueco Carl Wilhelm Scheele, pode ser obtido através de eletrólise da solução aquosa de cloreto sódio cuja reação global ocorre de acordo com a equação: 2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g) Considerando que a solução de sal apresenta 45% em massa de NaCl, a partir de cada 100 kg da mencionada solução, as massas de hidróxido de sódio e cloro obtidas serão, aproximadamente, a) 36,00 kg e 31,95 kg. b) 36,00 kg e 63,00 kg. c) 30,77 kg e 27,30 kg. d) 30,77 kg e 54,60 kg. 11 - (Unimontes MG/2009) O octano, constituinte da gasolina, queima na presença de oxigênio, segundo a equação química não balanceada: C8H18(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) Nos motores de automóveis, o ar é a fonte de oxigênio (O2) para que ocorra a combustão do octano. A quantidade de O2 presente no ar é de 21% v/v. Supondo que 5,0g de octano sejam consumidos, a quantidade de ar (L), medidos a 1,0 atm e 24ºC (297 K), necessários para a combustão desse hidrocarboneto é, aproximadamente, a) 13,4. b) 63,8. c) 127,6. d) 26,8. 12 - (UERJ/2010) A quantidade total de glicose consumida pelo atleta foi de 0,5 mol. Dessa quantidade, 80% produziram somente ácido lático, e o restante foi completamente oxidado no ciclo dos ácidos tricarboxílicos. O volume de CO2, em litros, nas CNTP, produzido pelas mitocôndrias dos músculos do atleta, corresponde a: a) 0,10 b) 2,24 c) 6,72 d) 13,44 nessas informações, e considerando as mesmas condições de emissão entre os anos citados, responda: Dados:R = 0,082 L atm/ K mol Temperatura = 25 oC Pressão = 1,0 atm. a) qual o volume, em litros, de monóxido produzido em 2009? b) Qual a massa, em toneladas, de dióxido de carbono resultante da conversão por combustão, com 47% de eficiência, do monóxido produzido em 2009? 14 - (CEFET PR/2009) A reação de calcinação do calcário é basicamente a decomposição do carbonato de cálcio para a formação de óxido de cálcio e gás carbônico. A composição do calcário depende do tipo de composição geológica do local em que se encontra a mina, mas, basicamente, para se obter óxido de cálcio em quantidade suficiente para produção comercial é necessário um minério com pelo menos 85 % em carbonato de cálcio. Considerando-se que a reação de calcinação de um calcário com esta composição em carbonato de cálcio possui um rendimento de 95%, calcular a massa (aproximada) de calcário necessário para se obter 5,6 toneladas de óxido de cálcio. Dados: M(Ca) = 40 g⋅mol–1; M(C) = 12 g⋅mol–1; M(O) = 16 g⋅mol–1 a) 9 × 103 kg. b) 1,24 × 105 kg. c) 4 × 104 kg. d) 5 × 105 kg. 6 e) 7 × 10 kg. 15 - (UFPA/2009) A equação química abaixo representa a síntese para obtenção de ceras parafínicas, que posteriormente podem ser convertidas em nafta ou óleo diesel. 25 CO + 51 H2 → C25H52 + 25 H2O Em um processo dessa natureza com 80% de rendimento, são produzidos 4.800 kg/h de C25H52. Considerando que o reator opera durante 8 horas ininterruptas e que os reagentes são 100% puros, o reator deverá ser alimentado com uma quantidade de CO (em toneladas) aproximadamente igual a a) 28,6 b) 47,3 c) 76,3 d) 95,4 e) 105,2 Dados: Massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; O = 16 16 - (FATEC SP/2010) O “cheiro forte” da urina humana deve-se principalmente à amônia, formada pela reação química que ocorre entre ureia, CO(NH2)2 , e água: → CO2(g) + 2 NH3(g) CO(NH2)2 (aq) + H2O (l) O volume de amônia, medido nas CATP (Condições Ambiente de Temperatura e Pressão), formado quando 6,0 g de ureia reagem completamente com água é, em litros, Dado: VM = 25 L.mol–1 Massas molares, em g⋅mol–1: C = 12; H = 1; O = 16; N = 14 a) 0,5. b) 1,0. c) 1,5. d) 2,0. e) 5,0. 17 - (UFRN/2010) Um airbag é uma bolsa que infla rapidamente e que, num acidente de carro, ajuda a prevenir lesões graves, como mostra a figura abaixo. 13 - (UFG GO/2010) Segundo matéria publicada no jornal O Popular (27/09/2009), cerca de 240.000 toneladas de monóxido de carbono resultaram de emissões veiculares em 2007. Em 2009, estimase que houve um aumento de 20% da frota veicular. Com base 2 Quando se produz a desaceleração repentina do carro, é conectado automaticamente um interruptor, que inicia uma reação química, liberando o gás nitrogênio em quantidade suficiente, conforme a equação a seguir: → 3 Na2O(s) + 2 Fe(s) + 9 N2(g) 6 NaN3(l) + Fe2O3(s) Considere que o volume de um mol de gás, nas CNTP, corresponda a 22,4 litros. Nessas condições, de acordo com a equação química, quando reagem 3 moles de NaN3, o volume de nitrogênio gasoso que se obtém é, aproximadamente, de a) 101 litros. b) 202 litros. c) 56 litros. d) 45 litros. 18 - (UNIR RO/2010) Os metais alcalinos e alcalinos terrosos são metais de baixa densidade, coloridos e macios. Reagem com água formando hidróxidos fortemente básicos e liberando gás hidrogênio de forma exotérmica. A massa de água, em gramas, necessária para reagir com magnésio suficiente para formar 112 L de gás hidrogênio, medidos nas CNTP, é, aproximadamente: a) 36 b) 560 c) 180 d) 390 e) 72 N 2 (g ) + 3H 2 (g ) → (1) ← 2NH 3 (g ) ∆H º = −92kJ / mol, ∆Gº = −16kJ / mol e Kc = 5,0 × 108 (L / mol) 2 . 22 - (UFRN/2009) Considerando-se um rendimento de 50% para a reação (1) e sabendo-se que, nas CNTP, 1,00 mol de gás ocupa 22,4 L, o volume de NH3 produzido a partir de 28 kg de N2 é: a) 4,48x104 L. b) 2,24x104 L. c) 44,8 L. d) 22,4 L. TEXTO: 2 - Comum à questão: 23 O debate sobre a reserva de petróleo da camada pré-sal é um dos temas polêmicos neste segundo semestre de 2008, já que envolve política e economia. No início de setembro, foi feita a coleta simbólica do óleo dessa camada, no campo de Jubarte, Espírito Santo. 19 - (UECE/2009) O sulfato de alumínio, usado para a decantação de sujeira na água das piscinas, para fixar as cores nos têxteis e como agente antitranspirante nos desodorantes, é obtido pela reação de deslocamento entre o alumínio e o ácido sulfúrico que produz, também, hidrogênio gasoso. Sobre essa reação, podemos afirmar corretamente, que a massa de alumínio necessária para produzir 89,6 L de hidrogênio, nas CNTP, é a) 18 g. b) 36 g. c) 72 g. d) 90 g. 20 - (UNIFOR CE/2009) Componentes do sangue catalisam a decomposição da água oxigenada, segundo a equação: H2O2 (aq) → H2O (l) +1/2O2 (g) Considerando uma água oxigenada a 3% (m/V), a reação de 1,0 mL dessa solução utilizada para limpar um ferimento, pode gerar um volume máximo de O2 (g), em L, nas condições normais de pressão e temperatura, correspondente a Dado: Volume molar nas CNTP = 22,4 L a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,05 21 - (MACK SP/2010) O ferro é um metal essencial para a vida, responsável pela formação da hemoglobina, da mioglobina e de certas enzimas. Apenas 8% do ferro ingerido são absorvidos e entram na corrente sanguínea. A dose diária recomendada é de cerca de 15mg para adultos e de 30mg para gestantes. Café ou chá em grandes quantidades inibem a absorção de ferro. O ferro ajuda no crescimento, promove a resistência às doenças, evita a fadiga, a anemia e garante uma boa tonalidade à pele. Supondo que uma colher de sopa de feijão possua cerca de 4,4×10–5 mol de ferro, uma gestante, para obter a quantidade diária de ferro recomendada, deverá ingerir Dado: Fe = 56. a) 4 colheres de sopa de feijão. b) 6 colheres de sopa de feijão. c) 8 colheres de sopa de feijão. d) 10 colheres de sopa de feijão. e) 12 colheres de sopa de feijão. A estimativa da Petrobras é que as reservas de Tupi, Bacia de Santos, variem entre 5 bilhões de boe (barris de óleo equivalente; 1 boe = 159 litros) e 8 bilhões de boe. O petróleo dessas reservas é considerado de excelente qualidade, pois apresenta 28 ºAPI. O grau API, escala higrométrica idealizada para medir a densidade relativa de líquidos, é calculado pela expressão: 141,5 − 131,5 º API = ρ onde ρ é a densidade relativa a 15,6 ºC. Classificação do petróleo: ºAPI > 30: Petróleo de base parafínica 22 ≤ ºAPI ≤ 30: Petróleo de base naftênica ºAPI < 22: Petróleo de base aromática 23 - (FGV SP/2009) Considerando que 20% do volume do petróleo pode ser completamente convertido em gasolina (C8H18 massa molar 114 g/mol), então a quantidade máxima de gás carbônico (CO2 massa molar 44 g/mol) emitido na queima da gasolina (densidade 0,72 kg/L), produzida a partir de toda a reserva mínima estimada de petróleo da camada de pré-sal de Tupi é, aproximadamente, a) 3,52 × 108 toneladas. b) 3,52 × 1010 toneladas. c) 1,14 × 1011 toneladas. d) 4,40 × 1012 toneladas. e) 4,40 × 1013 toneladas. TEXTO: 1 - Comum à questão: 22 TEXTO: 3 - Comum à questão: 24 Uma das principais descobertas que impulsionou a produção de alimentos foi o processo industrial de Haber-Bosch da produção de amônia, que ocorreu há cerca de 100 anos, de acordo com a reação (1): A gasolina produzida nas refinarias é originalmente uma mistura complexa de hidrocarbonetos. Em função desta complexidade é comum utilizar um composto importante da 3 gasolina para poder representá-la. Considerando-se que o heptano seja esse composto, identifica-se que a gasolina atualmente à venda nos postos de combustíveis é de fato mistura da gasolina original (75% do volume total) e etanol (25% do volume total). Além dessa, outro combustível atualmente disponível em muitos postos é o álcool etílico combustível (que é essencialmente etanol). 24 - (UFPA/2009) Se um veículo consumir um litro de gasolina original (representada pelo heptano), considerando-se que a combustão foi completa, a quantidade (em gramas) de bióxido de carbono e água que o veículo emitirá será, respectivamente, de Dados:Massas molares (g/mol):C = 12 O = 16 H = 1 Densidade heptano: 0,7 g/mL a) 308 e 144. b) 308 e 126. c) 440 e 180. d) 2156 e 1008. e) 3080 e 1440. b) MgCl2.6NH3(s) → MgCl2.4NH3(s) + 2 NH3(g) MgCl2.4NH3(s) → MgCl2.2NH3(s) + 2 NH3(g) MgCl2.2NH3(s) → MgCl2(s) + 2 NH3(g) Além do aquecimento, o equilíbrio poderá ser deslocado para a direita por meio da retirada do gás amônia e ou diminuição da pressão. 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: m P⋅V = ⋅R ⋅T M c) 1⋅ V = 25 - (UEPB/2010) Considerando uma produção de etanol combustível de 11,5 bilhões de litros e uma densidade desse líquido de 0,8 g/cm3, qual a quantidade de matéria de glicose/frutose requerida para a produção de todo esse álcool? Considere a reação com 100 % de rendimento. a) 1.1011 mol de glicose/frutose. b) 1.108 mol de glicose/frutose. c) 1.1012 mol de glicose/frutose. d) 1.1011 g de glicose/frutose. e) 1.1010 g de glicose/frutose. GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: B 3) Gab: A 4) Gab: a) O2 é o reagente limitante b) Massa residual = 216 g – 202,5 g = 13,5 g de C6H12O6 em excesso c) P = 830,25 atm. 5) Gab: a) fluoroapatita (Ca 5 (PO 4 ) 3 F) é o reagente limitante da reação. b) 29,41gH3PO4 6) Gab: C 7) Gab: a) Em todas as etapas são perdidos 34 g de NH3 Etapa 1 34g Etapa 2 34g Etapa 3 34g 28,2 ⋅ 1010 ⋅ 0,082 ⋅ 298 28 V = 2,51 ⋅ 1011 L TEXTO: 4 - Comum à questão: 25 O Brasil possui uma política de substituição do petróleo como fonte energética desde os anos 1960, como com a criação do Pró-Álcool, um programa governamental de estímulo à produção de etanol combustível a partir da cana-de-açúcar e de confecção de automóveis que utilizem esta fonte energética. Em 2009 completam-se três décadas da implementação dos primeiros postos de distribuição de combustíveis que comercializaram o etanol, atualmente o mais importante biocombustível da matriz energética. Sua produção é baseada no melaço da cana-de-açúcar como matéria-prima. O processo utiliza a fermentação da sacarose, presente no melaço, pela proteína invertase, originando glicose (C6H12O6) e a frutose (C6H12O6), que, sob influência de outra proteína, a zimase, e na presença de água, produzem o etanol e gás carbônico. 2009 ⇒ 1, 2 ⋅ 24 ⋅ 10 4 ton = 28,2 ⋅ 1010 g a) b) 28 g CO -------------- 44 g CO2 28,8 . 104ton CO --------------- x x = 45,257 . 104ton 4 45,257 . 10 ton ------------------ 100% y ---------------- 100% y = 2,1 . 105 ton 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: E 17) Gab: A 18) Gab: C 19) Gab: C 20) Gab: A 21) Gab: E 22) Gab: B 23) Gab: A 24) Gab: D 25) Gab: A Bons estudos... 4