Estequiometria pureza e impureza

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Lista de exercícios de estequiometria envolvendo grau de pureza e impureza

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Estequiometria pureza e impureza

  1. 1. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! Questão 1 Um lote de prata 950 estava sob suspeita de contaminação. Desta forma, um químico retirou uma amostra de 10 g para análise da porcentagem de prata. A amostra foi tratada com solução aquosa de ácido nítrico, de modo a transformar toda a prata presente em íons Ag +(aq). Em seguida, foi adicionado excesso de cloreto (Cℓ–) para precipitar o Ag+(aq) na forma de cloreto de prata, AgCℓ(s), conforme equação: Ag+(aq) + Cℓ–(aq) → AgCℓ(s) Sendo a massa de cloreto de prata (AgCℓ) igual a 2,87 g, após filtração e secagem, o químico concluiu que a porcentagem de prata era de; a) 10%. b) 22%. c) 48%. d) 75%. e) 99%. Questão 2 A pirolusita, um minério que possui o dióxido de manganês (MnO2) como principal componente, é utilizado para obtenção do metal manganês (Mn), muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes. Para se obter o manganês metálico com elevada pureza, utiliza-se a aluminotermia, processo no qual o óxido reage com o alumínio metálico, segundo a equação: 3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 2 Al2O3(s) + 3 Mn(s) Considerando que determinado lote de pirolusita apresenta teor de 80% de dióxido de manganês (MnO 2), a massa mínima deste minério necessária para se obter 1,10 t de manganês metálico é: a) b) c) d) e) 1,09 t. 1,39 t. 1,74 t. 2,18 t. 2,61 t. Questão 03 A bauxita é um minério de alumínio que apresenta alto teor de óxido de alumínio, além de impurezas de óxidos de ferro (responsáveis pela tonalidade avermelhada do mineral) e óxidos de silício. A bauxita é purificada, obtendo-se a alumina (Aℓ2O3) de alto teor de pureza que, posteriormente, por eletrólise ígnea resulta no metal alumínio, representada pela equação abaixo; 2 Aℓ2O3  4 Aℓ + 3 O2 A partir de 5,00 t de bauxita com grau de pureza em alumina de 81,6%, é possível produzir; a) b) c) d) e) 2,16 t de alumínio 0,04 t de alumínio 2,65 t de alumínio 1,08 t de alumínio 4,32 t de alumínio Questão 04 O gás cloro, descoberto em 1774 pelo sueco Carl Wilhelm Scheele, pode ser obtido através de eletrólise da solução aquosa de cloreto de sódio cuja reação global ocorre de acordo com a equação: 2 NaCℓ (aq) + 2 H2O(ℓ) → 2 NaOH(ℓ) + H2(g) + Cℓ2(g) Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 1
  2. 2. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! 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 (NaOH) e cloro obtidas serão, aproximadamente, a) b) c) d) e) 36,00 kg e 31,95 kg. 36,00 kg e 63,00 kg. 30,77 kg e 27,30 kg. 30,77 kg e 54,60 kg. 36,00 kg e 27,30 kg Questão 05 A análise de combustíveis é fundamental para redução na adulteração nos postos, que prejudica o funcionamento de veículos. Um dos métodos de análise para o etanol combustível, além do densímetro, é a sua combustão. Para se conhecer a pureza do etanol (C2H5OH), queima-se uma determinada massa desta substância e mede-se o volume de gás carbônico produzido. Supondo que a queima de 92 g do combustível gerou 73,4 L de dióxido de carbono (CO2) nas condições normais de temperatura e pressão, admitindo combustão completa e que as impurezas não produzam CO2, a pureza desse álcool, em % v/v, é aproximadamente: a) b) c) d) e) 41 94 82 98 100 Questão 06 O carbonato de cálcio (CaCO3), quando sofre reação de decomposição, forma óxido de cálcio (CaO) e gás carbônico (CO2). Com o objetivo de determinar a pureza de um carregamento de CaCO 3, adquirido para uso industrial, uma amostra de 5,00 gramas do produto foi coletada e após ser submetida à decomposição térmica total produziu 2,24 gramas de CaO. Qual é o grau de pureza da amostra? a) b) c) d) e) 80% 20% 22,4% 44,8% 56 % Questão 7 O calcário encontrado na natureza é o carbonato de cálcio impuro e constitui importante matéria-prima para obtenção de cal viva. Ao determinar a massa de carbonato de cálcio presente em uma amostra de calcário, verificou-se que o grau de pureza da amostra de calcário era de 80% de carbonato de cálcio. Ao submeter 200 g de amostra de calcário à decomposição por aquecimento, a massa de óxido de cálcio produzida será de; CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) a) 223,2 g Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 2
  3. 3. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! b) c) d) e) 112 g 89,6 g 156 g 179,2 g Questão 8 A geração de lixo é inerente à nossa existência, mas a destinação do lixo deve ser motivo de preocupação de todos. Uma forma de diminuir a grande produção de lixo é aplicar os três R (Reduzir, Reutilizar e Reciclar). Dentro dessa premissa, o Brasil lidera a reciclagem do alumínio, permitindo economia de 95% no consumo de energia e redução na extração da bauxita (minério do qual se extrai o óxido de alumínio), já que para cada kg de alumínio (Aℓ) são necessários 5 kg de bauxita. A porcentagem do óxido de alumínio (Aℓ2O3) extraído da bauxita para produção de alumínio é aproximadamente igual a 2 Aℓ2O3 4 Aℓ + 3 O2 a) b) c) d) e) 20,0%. 25,0%. 37,8%. 42,7%. 52,9%. Questão 9 Foi divulgado nos jornais de São Paulo um acidente envolvendo o tombamento de um caminhão tanque que transportava 20 toneladas (2.107 gramas) de ácido sulfúrico (H2SO4). Uma equipe de atendimento de acidentes usou cal viva (CaO) para neutralizar o ácido. Admitindo-se que o H2SO4 tem uma pureza de 98%, a massa mínima necessária para a neutralização total do ácido derramado é: 1 H2SO4 + 1 CaO 1 CaSO4 + 1 H2O a) b) c) d) e) 19,6 t 7,2 t 14,4 t 2,8 t 11,2 t Questão 10 O acetileno (C2H2), gás utilizado em maçaricos, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto – CaC2) conforme a reação abaixo, Utilizando-se 1 kg de carbureto com 36 % de impurezas, qual será o volume, em litros, de acetileno obtido nas CNTP. CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 a) b) c) d) e) 22,4 L 224 L 44,8 L 448 L 67,2 L Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 3
  4. 4. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! Questão 11 Uma indústria adquire hidróxido de sódio impuro como matéria prima para o seu processo. Segundo as normas da empresa, devem ser recusadas as remessas com teor de NaOH inferior a 80%. Três amostras designadas por I, II e III, contendo cada uma 5 gramas do produto são analisadas com H2SO4, sendo as massas de ácido consumidas na neutralização, respectivamente: Amostra H2SO4 em g I 4,90 g II 4,63 g III 4,52g A reação de neutralização completa do hidróxido de sódio com ácido sulfúrico encontra-se representada abaixo: 2 NaOH +1 H2SO4  1 Na2SO4 + 2 H2O Com base nos resultados analíticos acima, qual(is) amostra(s) foi(foram) aprovada(s)? a) I b) II c) III d) I e II e) II e III Questão 12 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. CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) Considerando-se que a reação de calcinação de um calcário com esta composição em carbonato de cálcio, calcular a massa (aproximada) de calcário necessário para se obter 5,6 toneladas de óxido de cálcio. a) 11,80 t Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 4
  5. 5. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! b) 5,40 t c) 23,60 t d) 2,70 t e) 17,20 t Questão 13 O medicamento “Leite de Magnésia” é uma suspensão de hidróxido de magnésio. Esse medicamento é utilizado para combater a acidez estomacal provocada pelo ácido clorídrico, encontrado no estômago. Sabe-se que, quando utilizarmos 12,2g desse medicamento, neutraliza-se certa quantidade do ácido clorídrico, produzindo 16g de cloreto de magnésio. 2 HCℓ + 1 Mg(OH)2  1 MgCℓ2 + 2 H2O O grau de pureza desse medicamento, em termos do hidróxido de magnésio, é igual a: a) 90%. b) 80%. c) 60%. d) 40%. e) 30%. Questão 14 “O químico francês Antoine Laurent de Lavoisier ficaria surpreso se conhecesse o município de Resende, a 160 km do Rio. É lá, às margens da Via Dutra, que moradores, empresários e o poder público seguem à risca a máxima do cientista que revolucionou o século XVIII ao provar que, na natureza, tudo se transforma. Graças a uma campanha que já reúne boa parte da população, Resende é forte concorrente ao título de capital nacional da reciclagem. Ao mesmo tempo em que diminui a quantidade de lixo jogado no aterro sanitário, a comunidade faz virar sucata objeto de consumo. Nada se perde.” Assim, com base na equação: 2 Aℓ2O3 (s) 4 Aℓ (s) + 3 O2 (g) e supondo-se um rendimento de 100% no processo, a massa de alumínio que pode ser obtida na reciclagem de 255 kg de sucata contendo 80% de Aℓ2O3 em massa é: a) 540 kg. b) 270 kg. c) 135 kg. d) 108 kg. e) 96 kg. Questão 15 Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 5
  6. 6. ESTEQUIO. PUREZA E IMPUREZA DE BOA! 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). KCℓO3 → KCℓ + 3/2 O2 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%. Prof. Rodriguinho facebook.com/rodriguinhoquimica 6

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