Questões comentadas: Cálculo Estequiométrico
Camila 1) São anotados os seguintes valores nas experiências I, II e III:
Determine os valores de x, y, z, w e k mencionando a(s) Lei(s) empregadas nestas determinações.
Resolução passo a passo:
Reação I : 12 + x = 44 ∴ x = 32g (Lei de Lavoisier)
Reação II: 12 ——–32
(e I ) y———8 ∴ y = 3,0g (Lei de Proust)
Reação III: 12g ———32g ——–44
(e II) 25g ———64g———W————K
W = 88g (lei de Proust) ou W = 24 + 64++ 88g ( Lavoisier)
25g+ 64g = 88 +K ∴ K = 1,0g (Lei de Lavoisier)
2) (Fuvest-SP) A transformação química:
É um exemplo de reação entre sólidos, que ocorre rapidamente. Em um recipiente de vidro com tampa, de massa igual a 20 g, foram colocados 2 g de KI e 4 g de Pb(NO3)2, pulverizados. O recipiente, hermeticamente fechado, foi vigorosamente agitado para ocorrer a reação.
a) Como se pode reconhecer que ocorreu reação?
b) Qual é massa total do recipiente e seu conteúdo, ao final da reação? Justifique sua resposta.
Resolução passo a passo:
a) Pela mudança de cor, formação de PbI2
b) m(final) = 20g + 2g + 4g = 26g (Lei de Lavoisier)
3) (Unesp-SP) Aquecendo-se 21 g de ferro com 15 g de enxofre obtém-se 33 g de sulfeto ferroso, restando 3 g de enxofre. Aquecendo-se 30 g de ferro com 16 g de enxofre obtém-se 44 g de sulfeto ferroso, e restando 2 g de ferro. Demonstrar que esses dados obedecem às leis de Lavoisier (conservação da massa) e de Proust (proporções definidas).
Resolução passo a passo:
Primeiro, escrevemos a reação química dada no enunciado:
Fe(s) = S(s) → FeS(s)
Em seguida, utilizamos as leis de Lavoisier e de Proust para chegarmos ao resultado final:
4) (Unesp-SP) Quando um objeto de ferro enferruja ao ar, sua massa aumenta. Quando um palito de fósforo é aceso, sua massa diminui. Estas observações violam a Lei da Conservação das Massas? Justifique sua resposta.
Resolução passo a passo:
Não contraria a Lei de Lavoisier. A massa do sistema foi conservada, só não foi visualizada, pois o sistema é aberto e, para que a Lei de Lavoisier seja visualizada, é necessário que o sistema seja fechado.
5) (UNIFESP-SP) Iodo e flúor formam uma série de compostos binários que apresentam em suas análises as seguintes composições:
a) Qual a conclusão que pode ser extraída desses resultados com relação às massas de flúor que se combinam com uma certa massa fixa de iodo? Demonstre essa conclusão.
b) É possível deduzir, usando apenas os dados fornecidos para o composto A, que sua fórmula mínima é IF? Justifique sua resposta.
Resolução passo a passo:
a) Composto A
87,0 g de iodo ——————13,0g e flúor
Composto B:
69,0 g de iodo ——————31,0g e flúor
87,0 g de iodo ——————x g e flúor
x = 65,6g de flúor
As massas formam uma proporção segundo a lei de Dalton:
1 : 3 : 5
b) É impossível deduzir, usando apenas os dados fornecidos para o composto A, que sua fórmula mínima é IF, pois a proporção em mols é 1:1
127,0g de iodo —————1 mol
87, 0g de iodo ————— x mol
x = 0,685 mol
19,0 de flúor ——————1 mol
13, 0g de iodo ————— y mol
y = 0,684 mol
6) (UFES) Num sistema a uma determinada pressão e temperatura, dois gases, A e B, inodoros e incolores, reagem entre si na proporção de 1 volume de A para 3 volumes de B, gerando 2 volumes de um gás irritante, C.
Quando 3 volumes do gás A e 6 volumes do gás B forem submetidos às mesmas condições, o volume final do sistema será:
a) 2 volumes.
b) 3 volumes.
c) 5 volumes.
d) 8 volumes.
e) 9 volumes.
6. C
Resolução passo a passo:
1 A + 3 B → 2 C
Pela lei volumétrica de Gay-Lussac, a proporção de 1 : 3 : 2 entre os volumes deve ser mantida. Então, se o volume de A foi para 3, o volume de B teria que triplicar também, ou seja, ir para 9. Porém, não foi isso o que aconteceu, pois o volume de B passou para 6. Isso significa que o reagente B é a substância limitante dessa reação, e o A é a que está em excesso, logo, nem todo volume de A reagiu.
Para o volume de B igual a 6, o volume de A que reagirá (seguindo a proporção) será de 2, formando 4 volumes de C:
2 A + 6 B → 4 C
Mas foram colocados para reagir 3 volumes de A, então sobra 1 volume de A no final sem reagir:
3 A + 6 B → 4 C + 1 A
Assim, o volume total obtido é de 5.
7) (PUC-PR) Aplicando a Lei de Gay-Lussac, das combinações em volume, qual a contração em volume experimentada na seguinte reação, mantendo-se constantes as condições de pressão e temperatura para os reagentes e produtos, todos gasosos?
a)100%.
b) 60%.
c) 50%.
d) 30%.
e) 20%.
7. C
Resolução passo a passo:
Pela proporção estequiométrica dada pelos reagentes da equação, sabemos que o volume inicial era de 4 litros (1 + 3). Depois da reação, o volume passou para 2 L, o que significa que houve uma diminuição na metade do volume, ou seja, de 50%.
8) Verifique qual dos volumes que participam da reação química apresentada, nas mesmas condições de temperatura e pressão, não obedece às leis volumétricas de Gay-Lussac:
a) 2,72 L de N2+ 8,16 L de H2→ 5,44 L de NH3
b) 2,26 L de N2 + 6,78 L de H2 → 4,52 L de NH3
c) 1,36 L de N2 + 4,08 L de H2 → 2,72 L de NH3
d) 1,23 L de N2 + 4,08 L de H2 → 2,72 L de NH3
e) 4,8 L de N2 + 14,4 L de H2 → 9,6 L de NH3
Gabarito: D
Resolução passo a passo:
A única alternativa que não obedece às leis volumétricas de Gay-Lussac é essa, pois, se pegarmos as proporções dadas nas demais e dividirmos pelo menor número, obteremos a proporção 1 : 3 : 2. Veja:
a) 2,72 L de N2+ 8,16 L de H2→ 5,44 L de NH3
A proporção é dada por 2,72 : 8,16 : 5,44. Vamos dividir todos os valores por 2,72:
2,72 : 8,16 : 5,44 = 1 : 3 : 2.
2,72 2,72 2,72
b) 2,26 L de N2+ 6,78 L de H2→ 4,52 L de NH3
A proporção é dada por 2,26 : 6,78 : 4,52. Vamos dividir todos os valores por 2,72:
2,26 : 6,78 : 4,52 = 1 : 3 : 2.
2,26 2,26 2,26
c) 1,36 L de N2+ 4,08 L de H2→ 2,72 L de NH3
A proporção é dada por 1,36 : 4,08 : 2,72. Vamos dividir todos os valores por 2,72:
1,36 : 4,08 : 2,72 = 1 : 3 : 2.
1,36 1,36 1,36
e) 4,8 L de N2+ 14,4 L de H2→ 9,6 L de NH3
A proporção é dada por 4,8 : 14,4 : 9,6. Vamos dividir todos os valores por 2,72:
4,8 : 14,4 : 9,6 = 1 : 3 : 2.
4,8 4,8 4,8
9) (UFAM) Um sistema composto pela mistura de três gases, A, B e C, está a uma temperatura de 27ºC e apresenta uma pressão de 4 atm. Considerando que o volume total do sistema seja 37 litros e que os gases A e B apresentam respectivamente pressões parciais 2 e 1 atm, a quantidade de matéria dos gases A, B, e C é, respectivamente:
Dado: R = 0,082 atm . L . mol-1 . K-1.
a)0,5mol; 0,25mol; 0,25mol
b)3,0mols; 2,0mols; 1;0mol
c)33mols; 16mols; 16mols
d)3,0mols; 1,5mols; 1,5mols
e)1,5 mols; 3,0 mols; 1,5 mols
9. D
Resolução passo a passo:
Ptotal = 4 atm; PA = 2 atm; PB = 1 atm; PC = 1 atm.
PTOTAL . V = nTOTAL . R . T
nTOTAL = PTOTAL . VL
R . T
nTOTAL = 4 atm . 37 L
(0,082 atm . L . mol-1 . K-1.) . (300K)
nTOTAL = 6 mols
PA = nA PB = nB PB = nC
PTOTAL nTOTAL PTOTAL nTOTAL PTOTAL nTOTAL
nA = PA . nTOTAL nB = PB . nTOTAL nC = PC . nTOTAL
PTOTAL PTOTAL PTOTAL
nA = 2 . 6 nB = 1 . 6 nC = 1 . 6
4 4 4
nA = 3 mol nB = 1,5 mol nC = 1,5 mol
10) (Mack-SP) Uma mistura de 1,5 mol de gás carbônico, 8 g de metano (16 g/mol) e 44,8 L de monóxido de carbono está contida em um balão de 30 L nas CNTP. É correto dizer que
Dado: volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol.
a) a pressão parcial do monóxido de carbono é o dobro da do metano.
b) a pressão parcial do metano é o triplo da do gás carbônico.
c) a pressão do gás carbônico é 1/4 da do monóxido de carbono.
d) a pressão parcial do monóxido de carbono é o quádruplo da do metano.
e) a pressão total é igual a 4 atm.
Gabarito: D
Resolução passo a passo:
É necessário calcular a fração da quantidade de matéria (X) de cada gás na mistura. Para tal, precisamos primeiro encontrar os valores da quantidade de matéria (n):
nCO2 = 1,5 mol
Cálculo de nCH4: Cálculo de nCO:
1 mol ——– 16g 1 mol ——– 22,4 L
nCH4 ——— 8g nCO ——— 44,8 L
nCH4 = 0,5 mol nCO = 2,0 mol
Cálculo da fração da quantidade de matéria de cada gás:
XCO2 = nCO2
nCO2+ nCH4 + nCO
XCO2 = 1,5
1,5 + 0,5 + 2,0
XCO2 = 0,375 ou 37,5 % = % em pressão parcial
XCH4 = nCH4
nCO2 + nCH4 + nCO
XCH4 = 0,5
1,5 + 0,5 + 2,0
XCH4 = 0,125 ou 12,5 % = % em pressão parcial
XCO = nCO
nCO2 + nCH4 + nCO
XCO = 2,0
1,5 + 0,5 + 2,0
XCO = 0,5 ou 50 % = % em pressão parcial
A pressão parcial do monóxido de carbono (50%) é o quádruplo da pressão parcial do metano (12,5%).
Redação 