Estequiometria
Definição: É o cálculo que permite relacionar quantidades de reagentes e produtos, que participam de
uma reação química com o auxílio das equações químicas correspondentes.
Regras gerais para o cálculo estequiométrico:
a) Escrever a equação química do processo.
b) Acertar os coeficientes estequiométricos
da equação da equação química.
c) Montar a proporção baseando-se nos dados e nas perguntas
do problema (massa-massa,
massa-quantidade em mols, massa-volume etc.).
d) Utilizar regras de três para chegar à resposta.
Relações auxiliares:
Massa molar corresponde à → massa molecular em gramas.
1
mol contém → 6.1023 moléculas
1 mol ocupa → 22,4 L nas CNTP de gás.
*Lembrar da linha da verdade!
Exemplo 1: O cloro empregado
nos sistemas de purificação da água é obtido industrialmente, pela decomposição
eletrolítica da água do mar mediante a reação química representada a seguir:
2NaCl (aq) + 2H2O(l)
→ 2NaOH (aq) + H2 + Cl2
Calcule a massa de cloreto de sódio a ser utilizada na produção de
Pureza: É
o quociente entre a massa da substância pura e a massa total da amostra. Pode ser
expressa em porcentagem.
P = massa da substância pura / massa da
amostra x 100
Exemplo 2: Uma
amostra de 100Kg de ZnS, cuja pureza é de 95,5% é submetida à oxidação e
posteriormente redução para obtenção do metal livre. A reação global do
processo pode ser representada pela equação
2 ZnS + 3 O2 + C
→ 2 Zn + 2 SO3 + CO2
A massa do
metal obtido será de ? Dados( Zn: 63,5 e S: 32)
Rendimento de uma reação química: É
o quociente entre a quantidade de produto realmente obtida, e a quantidade
teoricamente calculada. Pode ser expresso em porcentagem.
R = quantidade real / quantidade
teórica x 100
Reagente
em excesso e reagente limitante: Nem sempre uma reação ocorre por completo. Isso ocorre, por
exemplo, quando um dos reagentes está em excesso e parte dele não reage. O
outro reagente, que é consumido primeiro, é denominado reagente limitante.
Exemplo 3: O Cloreto de
Alumínio é um reagente muito utilizado em processos industriais que pode ser
obtido por meio da reação entre Alumínio metálico e cloro gasoso.
2Al + 3 Cl2 → 2AlCl3
Se 2,70g de alumínio são
misturados a 4,0g de cloro a massa produzida, em gramas, de cloreto de alumínio
é: (Dado: Massas Molares Al:27; Cl: 35,5)
Exercícios de Estequiometria
- Os exercícios não possuem gabarito
1 - A embalagem de um sal de cozinha
comercial com reduzido teor de sódio, o chamado "sal light", traz a
seguinte informação: "Cada 100g contém 20 g de sódio ...". Isto
significa que a porcentagem (em massa) de NaCl nesse sal é aproximadamente
igual a : (massas molares [g/mol] Na = 23 ; NaCl = 58)
a) 20
b) 40
c) 50
d) 60
e) 80
2 - O carbonato de sódio (Na2CO3),
utilizado na fabricação do vidro, é encontrado em quantidades mínimas. Ele,
entretanto, pode ser obtido a partir de produtos naturais muito abundantes: O
carbonato de cálcio (CaCO3) e o cloreto de sódio (NaCl) com mostra a
equação abaixo:
CaCO3
+ 2NaCl ®
Na2CO3 + CaCl2
Determine quantos mols de Na2CO3
estão presentes em 159 g
desse sal.(M. atômica Na = 23; C = 12; O = 16)
a) 15 mol
b) 1,5mol
c) 1, 05mol
d) 0,15 mol
e) 2,5 mol
b) 1,5mol
c) 1, 05mol
d) 0,15 mol
e) 2,5 mol
3 - De um cilindro contendo 640 g de gás metano (CH4)
foram retirados 12,04 . 1023 moléculas. Quantos mols do gás restaram
no cilindro? (massas atômicas C= 12 ; H= 1)
a) 20 mol
b)30 mol
c) 40 mol
d) 50 mol
e) 80 mol
b)30 mol
c) 40 mol
d) 50 mol
e) 80 mol
4 - Fazendo reagir ácido clorídrico em
excesso com carbonato de cálcio foram obtidos 3,1 litros de gás na
CNTP. Qual a massa em gramas do gás obtido?
2HCl
+ CaCO3 -®
CaCl2 + H2O + CO2(gás)
a) 60,8g
b)5,08 g
c) 408g
d)6,08g
e) 4,08g
b)
c) 408g
d)6,08g
e) 4,08g
5 - As indústrias de cerveja utilizam o
gás carbônico na fermentação da maltose (C12H22O11),
presente na cevada, com o objetivo de produzir água gaseificada para fabricação
de refrigerantes. As reações químicas deste processo são mostradas abaixo:
C12H22O11
+ H2O ®
4 C2H5OH + 4 CO2
CO2
+ H2O ®
H2CO3
I) Qual a massa de ácido carbônico
obtida a partir de 3,26 kg
de maltose?
II) Qual o volume ocupado por 4 mols de
gás carbônico nas CNTP?
*Resposta I e II respectivamente:
a) 2346 g/90,0
L
b) 3260 g/86,9 L
c) 2364 g/89,6 L
d) 3264 g/89,6 L
b) 3260 g/86,9 L
c) 2364 g/89,6 L
d) 3264 g/89,6 L
6 - Uma maneira de remover dióxido de
carbono de naves espaciais é o uso de cal (CaO) , que se transforma em
carbonato de cálcio (CaCO3). Durante uma viagem espacial foram
produzidos 50 kg
de CaCO3 . A quantidade de dióxido de carbono expirada pelos
astronautas é (Dados: m.at. : C= 12 ; Ca = 40 ; O = 16)
a) 22 g d) 44 kg
b)44 kg
e) 50 kg
c)56 kg
7 - O cobre é um metal encontrado na natureza em diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela reação da calcosita (Cu2S) com a cuprita (Cu2O)
b)
c)
7 - O cobre é um metal encontrado na natureza em diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela reação da calcosita (Cu2S) com a cuprita (Cu2O)
Cu2S
+ Cu2O ®
Cu + SO2
Numa reação com 60% de rendimento,
determine a massa de cobre em g obtida a partir de 200 g de calcosita com 20,5 %
de impureza (m. at. Cu = 63,5; S = 32 ; O = 16)
a) 228,6 g
b)446,3 g
c)44,63 g
d)2,226 g
e)228,6 g
b)
c)
d)
e)
8 - Uma amostra contendo 2,10 g de carbonato de
magnésio (MgCO3) foi tratada com ácido clorídrico (HCl) obtendo-se
476 mL de gás carbônico, medidos nas CNTP. Determine o rendimento da reação (m.
at. Mg = 24; C = 12; O = 16).
MgCO3
+ HCl ®
MgCl2 + H2O + CO2
a) 83,5%
b) 75%
c) 95%
d) 55%
e) 5%
b) 75%
c) 95%
d) 55%
e) 5%
9 -
Qual é o volume máximo de solução de NaOH de concentração igual a 2,5
mol/l que pode ser obtido dissolvendo-se 20 kg de NaOH com 96% de pureza em água
suficiente?
a) 192 litros
b)19,2 litros
c)291 litros
d)2,5 litros
e)96 litros
b)
c)
d)
e)
10 - Calcule o volume em litros de CO2
medido nas CNTP, obtido pela pirólise de 600 g de CaCO3 contendo 75% de
pureza.
a) 108,0 L
b)90,8 L
c)100,8 L
d)200,9 L
e)50,4 L
b)
c)
d)
e)
11 - Qual a massa de água obtida pela
reação de 20,16 L
de gás oxigênio com etanol , numa combustão completa, em CNTP? (m. at. C=12; H
= 1; O =16).
a)13,8 g
b)20,0 g
c)10,5 g
d)16,7 g
e)19,4 g
b)
c)
d)
e)
12 - Para obtenção do gás nitrogênio em
laboratório, utiliza-se a decomposição térmica do nitrito de amônio, segundo a
reação : (m. at. N= 14 ; O= 16 ; H= 1)
NH4NO2
®
N2 + H2O (nitrito)
Sabendo-se que a partir de 3,2 g de nitrito de amônio
obteve-se 0,896 litros
de gás nitrogênio, em CNTP, calcule o rendimento da reação.
a) 20%
b) 40%
c) 50%
d) 60%
e) 80%
b) 40%
c) 50%
d) 60%
e) 80%
13 - É possível obter gás oxigênio em
laboratório pela decomposição térmica do clorato de potássio, segundo a reação
:
KClO3
®
KCl + O2
Usando -se clorato de potássio a 100%
de pureza e considerando que a reação tenha um rendimento de 100% qual massa de
KClO3 necessária para se obter um volume de 6,72 L de O2, em
CNTP?
a) 22,40 g
b)24,50 g
c)122,5 g
d)26,60 g
e)244,0 g
b)
c)
d)
e)
14 -
Na reação abaixo:
C(g)
+ O2(g) ®
CO2(g)
Foram obtidos 44,8 litros de CO2
nas CNTP. Qual a massa em gramas de carbono que reagiu ?
a) 24 g b)
34 g c) 44 g d) 54 g
e) 64 g
15 -
Num processo de obtenção do ferro a partir da hematita (Fe2O3),
considere a equação não-balanceada :
Fe2O3
+ C ®
Fe + CO2
Utilizando-se 4,8 toneladas de minério
e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, determine a quantidade de ferro
em tonelada obtida (m. at. Fe = 56; C = 12; O = 16)
a) 1,688 ton.
b) 2,668 ton.
c) 2,688 ton.
d) 1,866 ton.
e) 2,886 ton.
b) 2,668 ton.
c) 2,688 ton.
d) 1,866 ton.
e) 2,886 ton.
16 - Nas estações de tratamento de
água, eliminam-se as impurezas sólidas em suspensão através do arraste por
flóculos de hidróxido de alumínio, produzidas na reação representada por:
Al2(SO4)3 + 3
Ca(OH)2 ® 2Al(OH)3 + 3CaSO4
Para tratar 1,0 x 106 m3
de água foram adicionadas 17 toneladas de Al2(SO4)3.
Qual a massa de Ca(OH)2 necessária para reagir completamente com
esse sal (Dados: massas molares: Al2(SO4)3
= 342 g/mol; Ca(OH)2 = 74 g/mol)?
a) 11,1 ton.
b) 12,1 ton.
c) 13,1 ton.
d) 14,1 ton.
e)15,5 ton.
b) 12,1 ton.
c) 13,1 ton.
d) 14,1 ton.
e)15,5 ton.
17
- (Unicamp) A produção industrial de metanol, CH3OH,
a partir de
metano (CH4) e a combustão do metanol em motores de explosão interna
podem ser representadas, respectivamente pelas equações I e II.
I) 3CH4(g) + 2H2O(g)
+ CO2(g) → 4CH3OH(g)
II) CH3OH(g) + 3/2 O2 → CO2(g)
+ 2H2O(g)
Supondo que o CO2 da reação representada em (I) provenha da atmosfera,
e considerando apenas as duas reações, (I) e (II), responda se a seguinte
afirmação é verdadeira:"A produção e o consumo de metanol não alteraria a
quantidade de CO2 na atmosfera". Justifique sua resposta.
18 - 400g de NaOH são
adicionados a 504g de HNO3. Calcule a massa NaNO3 obtida
e a massa do reagente em excesso. (Dados: Massa molar HNO3; 63g/mol;
Massa molar NaNO3: 85g/mol)
NaOH + HNO3
————–> NaNO3 + H2O
Referência:
Disponível em<
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