Escola Secundária C/3º Ciclo de Marco de Canaveses

1ªFicha de Trabalho de Química                                               Física e Química A (ANO 2)


                         O amoníaco como matéria prima – Cálculos estequiométricos
                           (consultar a tabela de iões na pág. 157 e 158 do manual)

1. O amoníaco é uma substância muito utilizada na indústria. A sua reacção de síntese, em sistema fechado, é
     incompleta.
1.1. Indique as utilizações do amoníaco a nível industrial.
1.2. Indique quais os reagentes que se utilizam na produção de amoníaco através do processo Haber.
1.3. Escreva a reacção química que traduz a reacção de síntese do amoníaco.
1.4. Indique o que entende por reacção incompleta.
1.5. Refira a principal razão pela qual o processo de Haber foi adoptado pela indústria.
1.6. Indique como se podem obter os reagentes que se utilizam na síntese do amoníaco.

2.   A libertação de amoníaco para o meio ambiente pode originar graves problemas. Indique os problemas que a
     libertação do amoníaco pode originar na:
2.1. atmosfera;                    2.2. saúde do utilizador.

3. O manuseamento do amoníaco deve ser feito com cuidado.
3.1. Indique por que razão é preciso ter cuidado no seu manuseamento.
3.2. Identifique as lesões que o contacto com o amoníaco pode provocar.

4.     Num gobelé colocaram-se 24,0 g de água. Determine:
4.1.   a quantidade de substância presente;
4.2.   o número de moléculas presentes;
4.3.    o número de átomos de hidrogénio e de oxigénio que constitui a amostra.

5.     O fertilizante sulfato de amónio    [(NH 4 )2 SO4 ] é preparado industrialmente pela reacção entre o amoníaco
       (NH 3 ) e o ácido sulfúrico (H 2 SO4 ).
5.1. Escreva a equação química que traduz a formação do sulfato de amónio.
5.2. Calcule a massa de amoníaco que é necessária para preparar 10,0 toneladas de fertilizante.

6.   O bicarbonato de sódio, ou hidrogenocarbonato de sódio, é um fermento que, quando aquecido, liberta
     dióxido de carbono; a sua adição à massa dos bolos ou do pão provoca um aumento de volume. Além do
     dióxido de carbono, também se formam mais dois produtos de reacção: carbonato de sódio e vapor de água.
6.1. Escreva a equação química correspondente à reacção acima descrita.
6.2. Calcule a quantidade de bicarbonato de sódio que, ao decompor-se, produz 2,20g de dióxido de carbono.

7.   O sulfato de cobre II penta-hidratado, ao ser aquecido ao ar acima de 100ºC, perde a água de cristalização
     originando o sulfato de cobre II anidro.
7.1. Escreva a equação química que traduz a desidratação do sulfato de cobre II penta-hidratado.
7.2. Que massa de água se obtém por desidratação de 2,50g de sulfato de cobre II penta-hidratado?

8.                 (        )                                (      )
     A hidrazina N 2 H 4 e o peróxido de hidrogénio H 2 O2 são utilizados, em conjunto, como combustível
     para foguetões. Os produtos da reacção são o azoto e o vapor de água.
8.1. Escreva a equação química que traduz esta reacção.
                                       3
8.2. O foguetão transporta 1,0 ! 10 Kg de hidrazina. Determine a massa de peróxido de hidrogénio necessária
     para reagir com a hidrazina.
8.3. Que volume de gases se liberta em condições PTN?

9.  Determine o volume de oxigénio, em condições PTN, que se obtêm a partir de 90 g de clorato de potássio
    contendo 25% de impurezas.
10. Calcule o aumento de peso de uma amostra de magnésio com um grau de pureza de 90 % e uma massa de
    3,24g, quando oxidado completamente de acordo com a seguinte equação química:
                                              ()
                                2 Mg s + O2 g ! 2 MgO s( )              ()
11. Uma amostra de 0,50 g de uma liga de cobre e alumínio foi tratada com ácido clorídrico, tendo-se verificado
        que apenas o alumínio se dissolveu no ácido, de acordo com a equação seguinte:
                                        ()         ( )              ( )
                                 2 Al s + 6 HCl aq ! 2 AlCl 3 aq + 3H 2 g         ( )
        Sabendo que se libertaram 593cm3 de hidrogénio, em condições PTN, determine a percentagem de alumínio
        presente na referida liga.

    12. Para preparar 16,8dm3 de oxigénio em condições PTN, gastaram-se 80g de clorato de potássio comercial.
        Determine a percentagem de impurezas no referido clorato.

                                        Rendimento de uma reacção química
    13. Numa reacção utilizaram-se 4,90 g de ácido sulfúrico e 150 cm3 de uma solução 0,50 mol/dm3 em hidróxido
        de sódio. A equação química que traduz a reacção é:

        H 2 SO4 (aq) + 2NaOH(aq) " Na2 SO4 (aq) + 2H 2O(l)
    13.1. Qual dos reagentes é o limitante?
    13.2. Que quantidade de sal se formou nesta reacção?

!   14. A redução do óxido de crómio pelo alumínio processa-se segundo a equação química:

        2Al(s) + Cr2O3 (s) " Al2O3 (s) + 2Cr(s)
        misturaram-se 6,0 g de alumínio com 8,0 g de óxido de crómio.
    14.1. Qual é o reagente em excesso?
    14.2. Que massa de crómio se obteve?
!   14.3. Determine a quantidade de reagente que ficou por reagir.

    15. Na combustão de 67,2 g de propano com excesso de oxigénio, em condições PTN, obtiveram-se 30,0 g de
        dióxido de carbono.
    15.1. Escreva a equação química que traduz a combustão do propano.
    15.2. Determine o rendimento da reacção.

    16. Fizeram-se reagir 19,62 g de zinco metálico com ácido clorídrico em excesso, tendo-se obtido 0,280 mol de
        cloreto de zinco e uma determinada quantidade de hidrogénio gasoso.
    16.1. Escreva a equação química da reacção em causa.
    16.2. Qual o rendimento da reacção?
    16.3. Determine o volume de hidrogénio formado em condições PTN.

    17. A combustão de uma determinada quantidade de metano numa reacção química com 90% de rendimento
        deu origem a 13,44 dm3 de dióxido de carbono, em condições PTN.
    17.1. Escreva a reacção química da combustão do metano.
    17.2. Determine a massa de metano que reagiu.

    18. A partir de 21,0 g de ácido acético e 6,0 g de hidróxido de sódio obtiveram-se 8,2 g de acetato de sódio. A
        equação química que traduz esta reacção é:

        CH 3COOH(aq) + NaOH(aq) " CH 3COONa(aq) + H 2O(l)
        qual o rendimento da reacção.

    19. A ureia é um composto muito utilizado como fertilizante. Obtém-se, industrialmente, pela reacção do
!       amoníaco com o dióxido de carbono em condições de temperatura e pressão elevadas, de acordo com a
        seguinte equação química:
        2NH 3 (g) + CO2 (g) " NH 2CONH 2 (g) + H 2O(l)
        qual a massa de ureia que se obtém a partir de 500 Kg de amoníaco e 800 Kg de dióxido de carbono, numa
        reacção com um rendimento de 75%.
    20. Pretende-se obter 25,4 g de cloreto de zinco fazendo reagir ácido clorídrico com zinco com um grau de
!       pureza de 70%. A reacção ocorre com um rendimento de 80%. Que massa de zinco deve ser utilizada?
    21. Qual é a máxima quantidade que pode reagir com 250 mL de uma solução de ácido clorídrico a 30% com
        1,15 g/cm3 de densidade.

1 ficha qumica

  • 1.
    Escola Secundária C/3ºCiclo de Marco de Canaveses 1ªFicha de Trabalho de Química Física e Química A (ANO 2) O amoníaco como matéria prima – Cálculos estequiométricos (consultar a tabela de iões na pág. 157 e 158 do manual) 1. O amoníaco é uma substância muito utilizada na indústria. A sua reacção de síntese, em sistema fechado, é incompleta. 1.1. Indique as utilizações do amoníaco a nível industrial. 1.2. Indique quais os reagentes que se utilizam na produção de amoníaco através do processo Haber. 1.3. Escreva a reacção química que traduz a reacção de síntese do amoníaco. 1.4. Indique o que entende por reacção incompleta. 1.5. Refira a principal razão pela qual o processo de Haber foi adoptado pela indústria. 1.6. Indique como se podem obter os reagentes que se utilizam na síntese do amoníaco. 2. A libertação de amoníaco para o meio ambiente pode originar graves problemas. Indique os problemas que a libertação do amoníaco pode originar na: 2.1. atmosfera; 2.2. saúde do utilizador. 3. O manuseamento do amoníaco deve ser feito com cuidado. 3.1. Indique por que razão é preciso ter cuidado no seu manuseamento. 3.2. Identifique as lesões que o contacto com o amoníaco pode provocar. 4. Num gobelé colocaram-se 24,0 g de água. Determine: 4.1. a quantidade de substância presente; 4.2. o número de moléculas presentes; 4.3. o número de átomos de hidrogénio e de oxigénio que constitui a amostra. 5. O fertilizante sulfato de amónio [(NH 4 )2 SO4 ] é preparado industrialmente pela reacção entre o amoníaco (NH 3 ) e o ácido sulfúrico (H 2 SO4 ). 5.1. Escreva a equação química que traduz a formação do sulfato de amónio. 5.2. Calcule a massa de amoníaco que é necessária para preparar 10,0 toneladas de fertilizante. 6. O bicarbonato de sódio, ou hidrogenocarbonato de sódio, é um fermento que, quando aquecido, liberta dióxido de carbono; a sua adição à massa dos bolos ou do pão provoca um aumento de volume. Além do dióxido de carbono, também se formam mais dois produtos de reacção: carbonato de sódio e vapor de água. 6.1. Escreva a equação química correspondente à reacção acima descrita. 6.2. Calcule a quantidade de bicarbonato de sódio que, ao decompor-se, produz 2,20g de dióxido de carbono. 7. O sulfato de cobre II penta-hidratado, ao ser aquecido ao ar acima de 100ºC, perde a água de cristalização originando o sulfato de cobre II anidro. 7.1. Escreva a equação química que traduz a desidratação do sulfato de cobre II penta-hidratado. 7.2. Que massa de água se obtém por desidratação de 2,50g de sulfato de cobre II penta-hidratado? 8. ( ) ( ) A hidrazina N 2 H 4 e o peróxido de hidrogénio H 2 O2 são utilizados, em conjunto, como combustível para foguetões. Os produtos da reacção são o azoto e o vapor de água. 8.1. Escreva a equação química que traduz esta reacção. 3 8.2. O foguetão transporta 1,0 ! 10 Kg de hidrazina. Determine a massa de peróxido de hidrogénio necessária para reagir com a hidrazina. 8.3. Que volume de gases se liberta em condições PTN? 9. Determine o volume de oxigénio, em condições PTN, que se obtêm a partir de 90 g de clorato de potássio contendo 25% de impurezas. 10. Calcule o aumento de peso de uma amostra de magnésio com um grau de pureza de 90 % e uma massa de 3,24g, quando oxidado completamente de acordo com a seguinte equação química: () 2 Mg s + O2 g ! 2 MgO s( ) ()
  • 2.
    11. Uma amostrade 0,50 g de uma liga de cobre e alumínio foi tratada com ácido clorídrico, tendo-se verificado que apenas o alumínio se dissolveu no ácido, de acordo com a equação seguinte: () ( ) ( ) 2 Al s + 6 HCl aq ! 2 AlCl 3 aq + 3H 2 g ( ) Sabendo que se libertaram 593cm3 de hidrogénio, em condições PTN, determine a percentagem de alumínio presente na referida liga. 12. Para preparar 16,8dm3 de oxigénio em condições PTN, gastaram-se 80g de clorato de potássio comercial. Determine a percentagem de impurezas no referido clorato. Rendimento de uma reacção química 13. Numa reacção utilizaram-se 4,90 g de ácido sulfúrico e 150 cm3 de uma solução 0,50 mol/dm3 em hidróxido de sódio. A equação química que traduz a reacção é: H 2 SO4 (aq) + 2NaOH(aq) " Na2 SO4 (aq) + 2H 2O(l) 13.1. Qual dos reagentes é o limitante? 13.2. Que quantidade de sal se formou nesta reacção? ! 14. A redução do óxido de crómio pelo alumínio processa-se segundo a equação química: 2Al(s) + Cr2O3 (s) " Al2O3 (s) + 2Cr(s) misturaram-se 6,0 g de alumínio com 8,0 g de óxido de crómio. 14.1. Qual é o reagente em excesso? 14.2. Que massa de crómio se obteve? ! 14.3. Determine a quantidade de reagente que ficou por reagir. 15. Na combustão de 67,2 g de propano com excesso de oxigénio, em condições PTN, obtiveram-se 30,0 g de dióxido de carbono. 15.1. Escreva a equação química que traduz a combustão do propano. 15.2. Determine o rendimento da reacção. 16. Fizeram-se reagir 19,62 g de zinco metálico com ácido clorídrico em excesso, tendo-se obtido 0,280 mol de cloreto de zinco e uma determinada quantidade de hidrogénio gasoso. 16.1. Escreva a equação química da reacção em causa. 16.2. Qual o rendimento da reacção? 16.3. Determine o volume de hidrogénio formado em condições PTN. 17. A combustão de uma determinada quantidade de metano numa reacção química com 90% de rendimento deu origem a 13,44 dm3 de dióxido de carbono, em condições PTN. 17.1. Escreva a reacção química da combustão do metano. 17.2. Determine a massa de metano que reagiu. 18. A partir de 21,0 g de ácido acético e 6,0 g de hidróxido de sódio obtiveram-se 8,2 g de acetato de sódio. A equação química que traduz esta reacção é: CH 3COOH(aq) + NaOH(aq) " CH 3COONa(aq) + H 2O(l) qual o rendimento da reacção. 19. A ureia é um composto muito utilizado como fertilizante. Obtém-se, industrialmente, pela reacção do ! amoníaco com o dióxido de carbono em condições de temperatura e pressão elevadas, de acordo com a seguinte equação química: 2NH 3 (g) + CO2 (g) " NH 2CONH 2 (g) + H 2O(l) qual a massa de ureia que se obtém a partir de 500 Kg de amoníaco e 800 Kg de dióxido de carbono, numa reacção com um rendimento de 75%. 20. Pretende-se obter 25,4 g de cloreto de zinco fazendo reagir ácido clorídrico com zinco com um grau de ! pureza de 70%. A reacção ocorre com um rendimento de 80%. Que massa de zinco deve ser utilizada? 21. Qual é a máxima quantidade que pode reagir com 250 mL de uma solução de ácido clorídrico a 30% com 1,15 g/cm3 de densidade.