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CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
LISTA DE EXERCÍCIOS - 25 - ESTEQUIOMETRIA
(com resolução no final)
1. O endurecimento do gesso ocorre devido à reação química representada por:
CaSO4 . 1/2H2O(s) + 3/2H2O(l) → CaSO4 . 2H2O(s)
Quando 1,45 kg de gesso endurecem, o aumento de massa verificado é, em gramas, igual a
(A) 360.
(B) 270.
(C) 150.
(D) 90.
(E) 45.
2. Quando se aquece uma porção de esponja de aço, constituída principalmente por ferro (
Fe),
em presença de
oxigênio do ar, ela entra em combustão formando óxido
de ferro (III) comoúnico produto. Logo, se 1 g de esponja de aço for aquecido e sofrer combust
ão total, a massa doproduto sólido resultante será
(A) menor do que 1 g, pois na combustão forma-se também CO2 (g).
(B) menor do que 1 g , pois o óxido formado é muito volátil.
(C) igual a 1 g, pois a massa se conserva nas transformações químicas.
(D) maior do que 1 g, pois o ferro é mais denso do que o oxigênio.
(E) maior do que 1 g, pois átomos de oxigênio se ligam aos de ferro.
3.
O hidróxi do de sódio
é preparado comercial m e n t e pela reação de carbonato de sódiocom hidróxido de cálci
o, representada pela equação química abaixo,
a qual não se encontrabalance ada. Quantos gra mas, aproxi ma d ame n t e , de hidróxid
o de sódio pode m ser obtidostratand o- se 1 kg de carbona to de sódio com hidróxido d
e cálcio?
Na 2 CO3 + Ca(OH) 2 → NaOH + CaCO3
A) 705 g.
B) 75,5 g.
C) 755 g.
D) 0,755 g.
E) 377,5 g.
4. Considere a seguinte reação não balanceada: Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)
Quando 5 mols de Fe2O3 reagem com 16 mols de CO com um rendimento de 100%, podeseafirmar que
o reagente limitante
e
o número de átomos de Fe formados, respectivamente, nestareação, serão:
A) CO, e são formados 90,30 x 1023 átomos de Fe.
B) Fe2O3, e são formados 6,02 x 1023 átomos de Fe.
C) Fe2O3, e são formados 60,24 x 1023 átomos de Fe.
D) CO, e são formados 72,24 x 1023 átomos de Fe.
E) Fe2O3, e são formados 24,08 x 1023 átomos de
Fe.
5. Uma amostra de 1,222g de cloreto de bário hidratado (BaCl2 . n H2O) é aquecida até aelim
inação total da água de hidratação, resultando em uma massa de 1,042g.
Com base nasinformações fornecidas e mostrando os cálculos efetuados, determine:
a) o número de mols de cloreto de bário,
b) o número de mols de água e
6. 2007 é considerado pela UNESCO como o ano Heliofísico. O Sol é responsável pelos
ventos, pela formação das nuvens e pela chuva. Graças a ele, a água
evapora, as plantasfazem fotossíntese, crescem e fornecem madeira, que dá origem ao carv
ão usado como combustível em termelétricas.
Nota: considere o carvão como sendo constituído somente por carbono.
Do texto acima, é INCORRETO afirmar que
(A) cita duas reações químicas de comportamento antagônico em termos de contribuição p
ara o efeito estufa.
(B) cita a ocorrência de fenômenos físicos.
(C) o gás oxigênio é o comburente na combustão de carvão.
(D) o volume de ar necessário, medido nas condições
normais de temperatura e pressão, na combustão total de 12 T de carvão, é de 11,2.107 L.
(E) são citadas somente reações químicas que contribuem para minimizar o efeito estufa.
7. Considere que a concentração de NaCl na água do mar é de 0,45 mol/L.
A partir de 40 m3 deágua do mar, a quantidade máxima de NaCl que pode ser obtida é
(A) 26,3 kg.
(B) 1053,0 kg.
(C) 58,5 kg.
(C) 18,0 kg.
(E) 2630,0 kg.
8. Água demais pode fazer mal e até matar
“Um estudo de 2005 do New England Journal of
Medicine revelou que cerca de um sextodos maratonistas desenvolvem algum grau de
hiponatremia, ou diluição do sangue, queacontece quando se bebe água em demasia”.
Ao pé da letra, hiponatremia quer dizer “sal insuficiente no sangue”, ou seja, umaconcentraç
ão de sódio
abaixo de 135 milimol por litro de sangue — a concentração normalpermanece entre 135 e 1
45 milimol por
litro. "Casos graves de hiponatremia podem levar àintoxicação por água, uma doença
cujos sintomas incluem dores de cabeça, fadiga, náusea, vômito, urinação freqüente e d
esorientação mental."
Scientific American Brasil – 05/09/2007
Antes de iniciar uma competição, um maratonista de
1,75 m de altura e 75 kg possui,aproximadamente, 5 L
de sangue com uma concentração de sódio no limite
máximo daconcentração normal. Após a conclusão da
prova, esse atleta ingeriu um excesso de água,durante a
sua hidratação. Esse excesso gerou, depois de algumas
horas, uma redução naconcentração de sódio para 115 milimol por litro de sangue, atingindo
um
quadro
de
hiponatremia.Com base nessas informações, os valores
mais próximos da massa de sódio presente no sanguedo
atleta, antes
de iniciar a prova, e do volume de água
absorvido pela corrente sangüíneaapós a sua hidratação, são, respectivamente,
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)

15,5 g e 1,3 L.
16,7 g e 6,3 L.
15,5 g e 4,6 L.
16,7 g e 1,3 L.
15,5 g e 6,3 L.

9. Em determinadas condições, o dióxido de nitrogênio
(NO2) pode ser formado a partir denitrogênio (N2) e oxigênio (O2).
Considere um recipiente de 24L com êmbolo móvel em
que háuma mistura estequiométrica de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2), ou seja, a pressão pa
rcial denitrogênio no recipiente é metade da pressão parcial do oxigênio.
A quantidade máxima quepode ser obtida do gás dióxido de nitrogênio, mantidas as condiçõe
s de temperatura e pressão, é
(A) 8L.
(B) 12L.
(C) 16L.
(D) 24L.
(E) 46L.
10. A pirolusita é um minério do qual se obtém o metal manganês (Mn), muito utilizado emdive
rsos tipos de aços
resistentes. O principal componente da pirolusita é o dióxido de manganês(MnO2).
Para se obter o manganês metálico com elevada pureza, utiliza-se a luminotermia, processo
noqual 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 (MnO2), a massa mínima de pirolusitanecessária para
se obter 1,10 t de manganês metálico é
(A) 1,09 t
(B) 1,39 t
(C) 1,74 t
(D) 2,18 t
(E) 2,61 t
Resolução 1)
CaSO4 . 1/2H2O(s) + 3/2H2O(l) → CaSO4 . 2H2O(s)
M(CaSO4 . 1/2H2O) = 145 g/mol
M(CaSO4 . 2H2O) = 172 g/mol
145 g --------------------------------------------- 172 g
1,45 kg ------------------------------------------ x g
x = 1,72 kg
Aumento de massa em gramas
1,72 kg – 1,45 kg = 0,27 kg = 270 g
Resolução 2)
A equação da reação que ocorre é:
2Feo(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s)
Sendo a massa da esponja de aço igual a 1 grama (principalmente formada por Feo) e aplic
ando a lei de Lavoisier, temos:
2Fe(s) + 3/2O2(g) → 2Fe2O3(s)
1g
1g+xg
Portanto, a massa de óxido de ferro III é maior 1 g.
Resolução 3)
Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3
106 g ----------------------------- 80 g
1000 g ---------------------------- x g

x = 755 gramas.

Resolução 4)
Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2
1 mol --------------2 x 6,02 x 1023 átomos de Fe
5 mols ------------- x átomos de Fe
x = 60,2 x 1023 átomos de Fe e o reagente limitante é o Fe2O3.
Resolução 5)
Quantidade de água = 1,222 – 1,042 = 0,18 gramas
a) número de mols de BaCl2 1,222/208 = 0,006 mols
b) número de mols de água 0,18/ 18 = 0,01 mols
Resolução 6)
C + O2

→

CO2

1 mol de C ---------- 1 mol de O2
12g -------------------------- 22,4 L
12 . 10 6g ---------------- x L
x = 22,4 . 10 6 L,
Considerando o ar como tendo 20% de O2 , temos:
100L de ar ---------- 20L de O2
Y ------------------- 22,4 . 10 6L de O2
y = 11,2 . 107L
A fotossíntese minimiza o efeito estufa, mas a combustão do carvão o intensifica.
Resolução 7)
Cálculo da quantidade máxima de NaCl que pode ser
x 103 L deágua do mar.
0,45 mol ----------- 1 L
X mols -------- 40 x 10 3 L
x = 18 . 10 3 mol de NaCl

obtida a partir de 40m3 = 40

1 mol de NaCl ----------- 58,5 g
18 . 10 3 mol de NaCl----- y g y = 1,053 . 10 6g = 1053,0 kg de NaCl
Resolução 8)
Massa de sódio antes de iniciar a prova:
1 mol ------------------ 23g
145 . 10–3 mol -------- x
x = 3,335 g/L
1L ---------------------- 3,335g
5L ---------------------- y

y = 16,7g

Volume de água absorvido pela corrente sanguínea:
M1V1 = M2V2 (145 . 10–3 mol/L) (5L) = (115 . 10–3 mol/L) (V2) V2 = 6,3L
Volume de água = 6,3L – 5,0L = 1,3L
Resolução 9)
Equação da reação: 1N2(g) + 2 O2(g) → 2NO2(g)
A quantidade máxima de NO2 que pode ser obtida ocorre quando a reação se completa (re
ndimento 100%). Nesse caso, 3 mols de reagentes gasosos formariam
2 mols de produtogasoso. Mantendo a temperatura e pressão constantes, temos:
3 mol de gases --------------- 24 L
2 mol de gás --------------- x L
x = 16L
Resolução 10)
Massas molares: Mn: 54,9 g/mol;
MnO2: 54,9 g/mol + 2 . 16,0 g/mol = 86,9 g/mol
3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 2 Al2O3(s) + 3 Mn(s)
3 mol de MnO2 ------------------- 3 mol de Mn
3 . 86,9 g -------- 3 . 54,9 g
x ------------------ 1,10 t
x = 1,74 t de MnO2
1,74 t ------------ 80%
Y ------------------ 100%

y = 2,18 t de pirolusita

O: 16,0 g/mol;
Massas molares: Mn: 54,9 g/mol;
MnO2: 54,9 g/mol + 2 . 16,0 g/mol = 86,9 g/mol
3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 2 Al2O3(s) + 3 Mn(s)
3 mol de MnO2 ------------------- 3 mol de Mn
3 . 86,9 g -------- 3 . 54,9 g
x ------------------ 1,10 t
x = 1,74 t de MnO2
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Y ------------------ 100%

y = 2,18 t de pirolusita

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  • 1. CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO LISTA DE EXERCÍCIOS - 25 - ESTEQUIOMETRIA (com resolução no final) 1. O endurecimento do gesso ocorre devido à reação química representada por: CaSO4 . 1/2H2O(s) + 3/2H2O(l) → CaSO4 . 2H2O(s) Quando 1,45 kg de gesso endurecem, o aumento de massa verificado é, em gramas, igual a (A) 360. (B) 270. (C) 150. (D) 90. (E) 45. 2. Quando se aquece uma porção de esponja de aço, constituída principalmente por ferro ( Fe), em presença de oxigênio do ar, ela entra em combustão formando óxido de ferro (III) comoúnico produto. Logo, se 1 g de esponja de aço for aquecido e sofrer combust ão total, a massa doproduto sólido resultante será (A) menor do que 1 g, pois na combustão forma-se também CO2 (g). (B) menor do que 1 g , pois o óxido formado é muito volátil. (C) igual a 1 g, pois a massa se conserva nas transformações químicas. (D) maior do que 1 g, pois o ferro é mais denso do que o oxigênio. (E) maior do que 1 g, pois átomos de oxigênio se ligam aos de ferro. 3. O hidróxi do de sódio é preparado comercial m e n t e pela reação de carbonato de sódiocom hidróxido de cálci o, representada pela equação química abaixo, a qual não se encontrabalance ada. Quantos gra mas, aproxi ma d ame n t e , de hidróxid o de sódio pode m ser obtidostratand o- se 1 kg de carbona to de sódio com hidróxido d e cálcio? Na 2 CO3 + Ca(OH) 2 → NaOH + CaCO3 A) 705 g. B) 75,5 g. C) 755 g. D) 0,755 g. E) 377,5 g. 4. Considere a seguinte reação não balanceada: Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g) Quando 5 mols de Fe2O3 reagem com 16 mols de CO com um rendimento de 100%, podeseafirmar que o reagente limitante e o número de átomos de Fe formados, respectivamente, nestareação, serão: A) CO, e são formados 90,30 x 1023 átomos de Fe. B) Fe2O3, e são formados 6,02 x 1023 átomos de Fe. C) Fe2O3, e são formados 60,24 x 1023 átomos de Fe. D) CO, e são formados 72,24 x 1023 átomos de Fe. E) Fe2O3, e são formados 24,08 x 1023 átomos de Fe.
  • 2. 5. Uma amostra de 1,222g de cloreto de bário hidratado (BaCl2 . n H2O) é aquecida até aelim inação total da água de hidratação, resultando em uma massa de 1,042g. Com base nasinformações fornecidas e mostrando os cálculos efetuados, determine: a) o número de mols de cloreto de bário, b) o número de mols de água e 6. 2007 é considerado pela UNESCO como o ano Heliofísico. O Sol é responsável pelos ventos, pela formação das nuvens e pela chuva. Graças a ele, a água evapora, as plantasfazem fotossíntese, crescem e fornecem madeira, que dá origem ao carv ão usado como combustível em termelétricas. Nota: considere o carvão como sendo constituído somente por carbono. Do texto acima, é INCORRETO afirmar que (A) cita duas reações químicas de comportamento antagônico em termos de contribuição p ara o efeito estufa. (B) cita a ocorrência de fenômenos físicos. (C) o gás oxigênio é o comburente na combustão de carvão. (D) o volume de ar necessário, medido nas condições normais de temperatura e pressão, na combustão total de 12 T de carvão, é de 11,2.107 L. (E) são citadas somente reações químicas que contribuem para minimizar o efeito estufa. 7. Considere que a concentração de NaCl na água do mar é de 0,45 mol/L. A partir de 40 m3 deágua do mar, a quantidade máxima de NaCl que pode ser obtida é (A) 26,3 kg. (B) 1053,0 kg. (C) 58,5 kg. (C) 18,0 kg. (E) 2630,0 kg. 8. Água demais pode fazer mal e até matar “Um estudo de 2005 do New England Journal of Medicine revelou que cerca de um sextodos maratonistas desenvolvem algum grau de hiponatremia, ou diluição do sangue, queacontece quando se bebe água em demasia”. Ao pé da letra, hiponatremia quer dizer “sal insuficiente no sangue”, ou seja, umaconcentraç ão de sódio abaixo de 135 milimol por litro de sangue — a concentração normalpermanece entre 135 e 1 45 milimol por litro. "Casos graves de hiponatremia podem levar àintoxicação por água, uma doença cujos sintomas incluem dores de cabeça, fadiga, náusea, vômito, urinação freqüente e d esorientação mental." Scientific American Brasil – 05/09/2007 Antes de iniciar uma competição, um maratonista de 1,75 m de altura e 75 kg possui,aproximadamente, 5 L de sangue com uma concentração de sódio no limite máximo daconcentração normal. Após a conclusão da prova, esse atleta ingeriu um excesso de água,durante a sua hidratação. Esse excesso gerou, depois de algumas horas, uma redução naconcentração de sódio para 115 milimol por litro de sangue, atingindo um quadro de hiponatremia.Com base nessas informações, os valores mais próximos da massa de sódio presente no sanguedo atleta, antes de iniciar a prova, e do volume de água absorvido pela corrente sangüíneaapós a sua hidratação, são, respectivamente,
  • 3. (A) (B) (C) (D) (E) 15,5 g e 1,3 L. 16,7 g e 6,3 L. 15,5 g e 4,6 L. 16,7 g e 1,3 L. 15,5 g e 6,3 L. 9. Em determinadas condições, o dióxido de nitrogênio (NO2) pode ser formado a partir denitrogênio (N2) e oxigênio (O2). Considere um recipiente de 24L com êmbolo móvel em que háuma mistura estequiométrica de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2), ou seja, a pressão pa rcial denitrogênio no recipiente é metade da pressão parcial do oxigênio. A quantidade máxima quepode ser obtida do gás dióxido de nitrogênio, mantidas as condiçõe s de temperatura e pressão, é (A) 8L. (B) 12L. (C) 16L. (D) 24L. (E) 46L. 10. A pirolusita é um minério do qual se obtém o metal manganês (Mn), muito utilizado emdive rsos tipos de aços resistentes. O principal componente da pirolusita é o dióxido de manganês(MnO2). Para se obter o manganês metálico com elevada pureza, utiliza-se a luminotermia, processo noqual 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 (MnO2), a massa mínima de pirolusitanecessária para se obter 1,10 t de manganês metálico é (A) 1,09 t (B) 1,39 t (C) 1,74 t (D) 2,18 t (E) 2,61 t Resolução 1) CaSO4 . 1/2H2O(s) + 3/2H2O(l) → CaSO4 . 2H2O(s) M(CaSO4 . 1/2H2O) = 145 g/mol M(CaSO4 . 2H2O) = 172 g/mol 145 g --------------------------------------------- 172 g 1,45 kg ------------------------------------------ x g x = 1,72 kg Aumento de massa em gramas 1,72 kg – 1,45 kg = 0,27 kg = 270 g Resolução 2) A equação da reação que ocorre é: 2Feo(s) + 3/2O2(g) → Fe2O3(s) Sendo a massa da esponja de aço igual a 1 grama (principalmente formada por Feo) e aplic ando a lei de Lavoisier, temos: 2Fe(s) + 3/2O2(g) → 2Fe2O3(s) 1g 1g+xg Portanto, a massa de óxido de ferro III é maior 1 g. Resolução 3) Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2 NaOH + CaCO3
  • 4. 106 g ----------------------------- 80 g 1000 g ---------------------------- x g x = 755 gramas. Resolução 4) Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2 1 mol --------------2 x 6,02 x 1023 átomos de Fe 5 mols ------------- x átomos de Fe x = 60,2 x 1023 átomos de Fe e o reagente limitante é o Fe2O3. Resolução 5) Quantidade de água = 1,222 – 1,042 = 0,18 gramas a) número de mols de BaCl2 1,222/208 = 0,006 mols b) número de mols de água 0,18/ 18 = 0,01 mols Resolução 6) C + O2 → CO2 1 mol de C ---------- 1 mol de O2 12g -------------------------- 22,4 L 12 . 10 6g ---------------- x L x = 22,4 . 10 6 L, Considerando o ar como tendo 20% de O2 , temos: 100L de ar ---------- 20L de O2 Y ------------------- 22,4 . 10 6L de O2 y = 11,2 . 107L A fotossíntese minimiza o efeito estufa, mas a combustão do carvão o intensifica. Resolução 7) Cálculo da quantidade máxima de NaCl que pode ser x 103 L deágua do mar. 0,45 mol ----------- 1 L X mols -------- 40 x 10 3 L x = 18 . 10 3 mol de NaCl obtida a partir de 40m3 = 40 1 mol de NaCl ----------- 58,5 g 18 . 10 3 mol de NaCl----- y g y = 1,053 . 10 6g = 1053,0 kg de NaCl Resolução 8) Massa de sódio antes de iniciar a prova: 1 mol ------------------ 23g 145 . 10–3 mol -------- x x = 3,335 g/L 1L ---------------------- 3,335g 5L ---------------------- y y = 16,7g Volume de água absorvido pela corrente sanguínea: M1V1 = M2V2 (145 . 10–3 mol/L) (5L) = (115 . 10–3 mol/L) (V2) V2 = 6,3L Volume de água = 6,3L – 5,0L = 1,3L Resolução 9) Equação da reação: 1N2(g) + 2 O2(g) → 2NO2(g) A quantidade máxima de NO2 que pode ser obtida ocorre quando a reação se completa (re ndimento 100%). Nesse caso, 3 mols de reagentes gasosos formariam 2 mols de produtogasoso. Mantendo a temperatura e pressão constantes, temos: 3 mol de gases --------------- 24 L 2 mol de gás --------------- x L x = 16L Resolução 10)
  • 5. Massas molares: Mn: 54,9 g/mol; MnO2: 54,9 g/mol + 2 . 16,0 g/mol = 86,9 g/mol 3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 2 Al2O3(s) + 3 Mn(s) 3 mol de MnO2 ------------------- 3 mol de Mn 3 . 86,9 g -------- 3 . 54,9 g x ------------------ 1,10 t x = 1,74 t de MnO2 1,74 t ------------ 80% Y ------------------ 100% y = 2,18 t de pirolusita O: 16,0 g/mol;
  • 6. Massas molares: Mn: 54,9 g/mol; MnO2: 54,9 g/mol + 2 . 16,0 g/mol = 86,9 g/mol 3 MnO2(s) + 4 Al(s) → 2 Al2O3(s) + 3 Mn(s) 3 mol de MnO2 ------------------- 3 mol de Mn 3 . 86,9 g -------- 3 . 54,9 g x ------------------ 1,10 t x = 1,74 t de MnO2 1,74 t ------------ 80% Y ------------------ 100% y = 2,18 t de pirolusita O: 16,0 g/mol;