QUÍMICAEditora Exato 17ESTEQUIOMETRIA1. INTRODUÇÃOÉ o cálculo das quantidades de reagentes e/ouprodutos em uma reação quím...
Editora Exato 18Resolução:A combustão completa do isooctano é repre-sentada por: C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O.Desta for...
Editora Exato 195 (UnB) A transformação do mármore (carbonatode cálcio) em gesso (sulfato de cálcio), sob a açãoda chuva á...
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  1. 1. QUÍMICAEditora Exato 17ESTEQUIOMETRIA1. INTRODUÇÃOÉ o cálculo das quantidades de reagentes e/ouprodutos em uma reação química.Observe:1 Mol(C.N.T.P.)ocupapossuipesaV = 22,71 litrosmassa molar(em gramas)6,02 x 10Entidades elementares23 átomosmoléculasíons2. PROCEDIMENTO PARA O CÁLCULO1o) Montar a equação química.2o) Fazer o balanceamento da equação.3o) Montar uma regra de três entre os dados e apergunta do problema.Exemplo:Sobre a oxidação do monóxido de carbono e-quacionada abaixo:2 2CO(g) O (g) CO (g)+ →Dados :C 12g/mol.O 16g/mol.==Quantos gramas de CO2 serão obtidos, quandoconsumidos 7g de CO?Resolução:1CO +12(g) (g) (g)2 221COO1º passo:montar a equação2º passo:balancear a equação3º passo:montar a regrade três28g de CO7g de CO244g de COXX=7g . 44g28g= 11g de CO3. REAGENTE LIMITANTE E REAGENTE EMEXCESSOCalcula-se primeiro as quantidades que reagementre si de cada componente. Para isto, estabelece-seuma regra de três, descobrindo o reagente em exces-so.Para resolvermos a questão, trabalharemossempre com o reagente que aparece em menor quan-tidade (reagente limitante). Despreze o reagente emexcesso.4. GRAU DE PUREZA (P) E RENDIMENTO(R)Nos dois casos, obteremos, no exercício, o e-quivalente a 100% de pureza ou de rendimento e, apartir disto, estabelecemos uma regra de três, utili-zando a porcentagem dada na questão (de pureza ourendimento).EXERCÍCIOS RESOLVIDOS1 O maior emprego isolado do ácido sulfúrico éobservado na indústria de fertilizantes à base defósforo ou de amônio. O exemplo mais importan-te é a obtenção do “superfosfato”:Ca3(PO4)2 + H2SO4 Ca2H2(PO4)2 + CaSO4O fósforo (P) é usado no desenvolvimento dasraízes.[M(Ca)=40,1g/mol; M(P)=31,0g/mol;M(O)=16,0g/mol; M(H)=1,0g/mol;M(S)=32,0g/mol].Calcule a massa de ácido sulfúrico, em tone-ladas (t), necessária para reagir com 155150 Kg deCa3(PO4)2 (fosforita) na produção de “superfosfato”,considerando a inexistência de excesso de qualquerreagente.Resolução:Avaliando a reação percebemos que ela ocorrena proporção de 1:1, logo 1 mol de fosforita reagecom um mol de ácido sulfúrico. A massa molar defosforita é igual a 310,3g/mol e de ácido sulfúrico éigual a 98 g/ mol.Montando uma regra de três, temos:310,3g de fosforita  →reagem98g de ácido sulfúrico155150kg de fosforita  →reagemX kg de ácido sul-fúricoX = 49000 kgLogo, a resposta será igual a 49 toneladas.2 A combustão completa de isooctano (C8H18) levaà formação de dióxido de carbono e água. Calcu-le a massa, em kg, de dióxido de carbono lançadano meio ambiente, na combustão completa de10,0 mols de isooctano. Multiplique o resultadoencontrado por 10 e despreze a parte decimal, ca-so exista.Considere os dados: M(C)=12,0g/mol,M(H)=1,0 g/mol e M(O)=16,0 g/mol.
  2. 2. Editora Exato 18Resolução:A combustão completa do isooctano é repre-sentada por: C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O.Desta forma, 1 mol de isooctano produz 8 molsde CO2, como a massa molar do CO2 é igual a 44g/mol, temos a seguinte relação:1 mol de isooctano  →produz352 g de gás carbôni-co10 mols de isooctano  →produziráX mols de gáscarbônicoX = 3520g de gás carbônicoLogo o valor em kg será igual a 3,52.EXERCÍCIOS DE SALA1 (UnB) Os relâmpagos ocasionam a quebra demoléculas do gás nitrogênio, possibilitando queátomos deste elemento possam ser fixados a ou-tros elementos. A fixação de átomos de nitrogê-nio a átomos de oxigênio forma o óxido denitrogênio, de acordo com a equação química(não balanceada)N2(g) + O2(g) → NO(g)O óxido de nitrogênio é então levado para o solopelas chuvas, fertilizando-o. Algo em torno de 1(um) quilograma de NO é produzido por cada re-lâmpago.Massas molares:M (N) = 14,0 g/mol.M (O) = 16,00 g/mol.Com essas informações, julgue os itens a seguir:1111 Pela equação acima, para cada mol de nitrogê-nio são produzidos 2 (dois) mols de óxido denitrogênio.2222 Com 65g inicial de N2 será formado 120g deNO.3333 Nas Condições Normais de Temperatura ePressão (CNTP), em cada mol de nitrogênioserão obtidos 22,71 litros de óxido de nitrogê-nio.2 (UnB) Nas receitas para fazer bolos, é muito uti-lizado um fermento chamado sal bicarbonato deamônia, também chamado de carbonato ácido deamônia. Quando aquecido, esse sal decompõe emgás carbônico, amônia e água. Partindo-se de158g de fermento que apresenta 50% de purezaem carbonato ácido de amônia, calcule a massa(em gramas) de gás carbônico obtida.Massas molares:M(N) = 14,0g/mol.M(C) = 12,0 g/mol.M(O) = 16,0 g/mol.M(H) = 1,0 g/mol.Reação fornecida:NH4 HCO3(s) → CO2(g) + NH3(g) + H2O(g)3 (UnB) O carbonato de sódio (Na2CO3), usado nafabricação de vidro, é encontrado na natureza emquantidades mínimas. Ele, entretanto, pode serobtido através de produtos naturais muito abun-dantes: o carbonato de cálcio (CaCO3, mármore)e o cloreto de sódio (NaCl, sal de cozinha). A e-quação abaixo fornece a obtenção do carbonatode sódio:CaCO3 + 2NaCl → Na2CO3 + CaCl2Massas molares:M(Ca) = 40,0 g/mol.M(O) = 16,0 g/mol.M(Cl) = 35,5 g/mol.M(Na) = 23,0 g/mol.M(C) = 12,0 g/mol.A partir destas informações, julgue os itens que seseguem:1111 A reação química acima é de deslocamentosimples.2222 A partir de 400g de CaCO3 serão obtidos 4(quatro) mols de Na2CO3.3333 Para cada mol de NaCl serão obtidos 3,01 x1023moléculas de Na2CO3.4 (UnB) A reação de combustão de um dos com-ponentes do gás de cozinha, o gás butano, podeser representada pela seguinte equação químicanão-balanceada:C4H10(g) + O2(g) ¡ CO2(g) + H2O(l)Sabendo que o volume molar de um gás ideal nasCNTP é 22,71 L/mol e que M(C) = 12 g/mol,M(O) = 16 g/mol e M(H) = 1 g/mol, julgue os i-tens que se seguem:1111 De acordo com a lei das proporções definidas,dobrando-se as massas dos gases butano e oxi-gênio, as massas de gás carbônico e de águadiminuirão na mesma proporção.2222 São necessários 13 mols de gás oxigênio parareagir com 2 mols de gás butano.3333 A queima de 58 g de butano produzirá 90 g deágua.4444 Nas CNTP, para produzir 45,42 L de gás car-bônico são necessários 116 g de gás butano.
  3. 3. Editora Exato 195 (UnB) A transformação do mármore (carbonatode cálcio) em gesso (sulfato de cálcio), sob a açãoda chuva ácida (solução aquosa de ácido sulfúri-co), é dada por uma equação química que temcomo produtos, além do sulfato de cálcio, a águae o gás dióxido de carbono. Admitindo que os re-agentes sejam consumidos totalmente, calcule amassa em gramas de sulfato de cálcio, formadaquando 50 gramas de carbonato de cálcio reagemcom 49 gramas de ácido sulfúrico.CaCO (s) H SO (aq) CaSO (s) H O( ) CO (g)3 2 4 4 2 2+ → + +lDados: Massas molares (M): M (Ca) =40g / molM (C) = 12 g / mol.M (O) = 16 g / mol.M (H) = 1gg / mol.M (S) = 32 g / mol.6 (CATÓLICA) O hidróxido de alumínio(Al(OH)3) é utilizado como medicamento à aci-dez estomacal (azia), provocada pelo excesso deácido clorídrico (HCl) produzido pelo estômago.Sabendo-se que uma dose do medicamento con-tém 3,2g de Al(OH)3, determine o número demols de HCl neutralizados no estômago.Dados: massa molar do Al(OH)3 = 78g/mol.7 A equação química SO2(g) + 2H2S(g) →2H2O(L) + 3S(s) representa a reação de formaçãodo enxofre a partir de gases vulcânicos. Paraproduzir um depósito de enxofre de 4,8 x 106Kg, são necessários quantos mols de SO2(g) ?Massas molares:M(S) = 32,0 g/mol.M(O) = 16,0 g/mol.Divida a sua resposta por 107.8 (CEUB-2°/98) 7,0 g de nitrogênio reagem comquantidade suficiente de hidrogênio produzindoamônia, segundo a equação química não balance-ada:N2(g) + H2(g) NH3(g)A massa de amônia produzida nesta reação será:Dados: N - 14 u e H - 1 u.a) 34 g.b) 17 g.c) 15 g.d) 7,5 g.e) 8,5 g.9 (UnB) A equação química (não balanceada) quedescreve a reação de formação da amônia (NH3),a partir das substâncias simples nitrogênio e hi-drogênio, é:N2(g) + H2(g) NH3(g)Calcule a quantidade de N2(g) (em gramas) que se-rá consumida na obtenção de 170g NH3(g).Massas molares: M(N) = 14 g/mol.M(H) = 1 g/mol.10 (FUVEST) Nas indústrias petroquímicas, o en-xofre pode ser obtido pela reação: 2H2S + SO23S + 2H2OQual a quantidade máxima de enxofre, em gra-mas, que pode ser obtida, partindo-se de 5,0 molsde H2S e 2,0 mols de SO2 ? Indique os cálculos.Massa atômica do S = 32,1.11 (Cesgranrio) Um funileiro usa um maçarico deacetileno para soldar uma panela. O gás acetilenoé obtido na hora, através da seguinte reação quí-mica:Dados: M(Ca)=40g/molM(C) = 12g/molCaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio(CaC2) que será necessária para obter 12,31 L deacetileno (C2H2) a 1 atm e 27°C?a) 64 g.b) 16 g.c) 3,2 g.d) 32 g.e) 6,4 g.12 (ESPEM-SP) O hipoclorito de sódio tem propri-edades bactericida e alvejante, sendo utilizadopara cloração de piscinas, e é vendido no merca-do consumidor, em solução, como Água Sanitá-ria, Cândida, Q-bôa, etc.Para fabricá-lo, reage-se gás cloro com sodacáustica:Cl2 + 2NaOH NaCl + NaCIO + H2OA massa de soda cáustica, necessária para obter149 kg de hipoclorito de sódio, é:Dados: M(Na) = 23 g/molM(O)=16g/molMCl)=35,5 g/mola) 40 kg.b) 80 kg.c) 120 kg.d) 160 kg.e) 200 kg.
  4. 4. Editora Exato 2013 (UnB-PAS-1° Ano). Uma das atividades doquímico, com importantes aplicações nas demaisáreas do conhecimento humano, consiste em de-terminar a quantidade de uma substância necessá-ria para reagir com outra. Um médico, quandoreceita certo medicamento, deve calcular a quan-tidade de substância ativa do medicamento quereagirá com as substâncias do organismo do paci-ente. Para realizar seus cálculos, o médico podetomar como base as relações estequiométricas en-tre as substâncias reagentes. Com relação aosprincípios da estequiometria, envolvidos nos cál-culos do médico, julgue os itens a seguir:1111 Para tais cálculos, é necessário balancear a e-quação química; o que significa considerarque, na reação química, embora haja transfor-mação, há conservação de átomos.2222 Os cálculos estequiométricos poderão ser fei-tos com base na massa molar da substância a-tiva, determinada experimentalmente, e combase em resultados da lei das proporções, defi-nidas para a reação em questão, ainda que nãose tenha conhecimento preciso da estruturaquímica daquela substância.3333 Cálculos de medicação que se baseiam na es-tequiometria pressupõem o conhecimento detécnicas específicas de contagem de moléculasuma a uma.14 (UERJ) "O químico francês Antoine Laurent deLavoisier ficaria surpreso se conhecesse o muni-cípio de Resende, a 160 quilômetros do Rio. É lá,às margens da Via Dutra, que moradores, empre-sários e o poder público seguem à risca a máximado cientista que revolucionou o século XVIII, aoprovar que, na natureza, tudo se transforma. Gra-ças a uma campanha que já reúne boa parte dapopulação, Resende é forte concorrente ao títulode capital nacional da reciclagem. Ao mesmotempo em que diminui a quantidade de lixo joga-do no aterro sanitário, a comunidade faz sucatavirar objeto de consumo. Nada se perde."(Revista Domingo, 11 jul. 1993).Assim, com base na equação:2Al2O3(s) 4Al(s) + 302(g)e supondo-se um rendimento de 100% no proces-so, a massa de alumínio que pode ser obtida na re-ciclagem de 255 kg de sucata, contendo 80% deAl2O3 em massa, é:Dados: M(Al) = 27 g/mol.M(O) = 16 g/mol.M(H) = 1 g/mol.M(S) = 32 g/mol.a) 540 kg.b) 270 kg.c) 135 kg.d) 108 kg.e) 96 kg.15 (FUVEST-SP) O equipamento de proteção co-nhecido como air bag, usado em automóveis,contém substâncias que se transformam, em de-terminadas condições, liberando N2, que infla umrecipiente de plástico.As equações das reações envolvidas no processosão:2NaN3 2Na + 3N2azoteto de sódio10Na + 2KNO3 K2O + 5Na2O + N2a) Considerando que N2 é gerado nas duas rea-ções, calcule a massa de azoteto de sódio ne-cessária para que sejam gerados 80 L denitrogênio, nas condições ambientes.b) Os óxidos formados, em contato com a pele,podem provocar queimadura. Escreva a equa-ção da reação de um desses óxidos com a águacontida na pele.(Dados: volume molar do gás nas condições am-bientes = 25 L/moI; massa molar do NaN3 =65 g/mol).GABARITOExercícios1 C, E, E2 44g3 E, C, C4 E, C, C, E5 68g6 0,127 58 E9 140g10 192,6g11 D12 D13 C, C, E14 D15 a) 104gb) K2O + H2O 2KOHNa2O + H2O 2NaOH

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