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Questões Comentadas: Cálculo estequiométrico

Leia o resumo “Como realizo o cálculo estequiométrico?” e resolva os exercícios abaixo. 

1. (Unifesp) A geração de lixo é inerente à nossa existência, mas a destinação do lixo deve ser motivo de preocupação de todos. Uma forma de diminuir a grande produção de lixo é aplicar os três R (Reduzir, Reutilizar e Reciclar).

Dentro desta premissa, o Brasil lidera a reciclagem do alumínio, permitindo economia de 95% no consumo de energia e redução na extração da bauxita, já que para cada kg de alumínio são necessários 5 kg de bauxita. A porcentagem do óxido de alumínio (Al2O3) extraído da bauxita para produção de alumínio é aproximadamente igual a:
a) 20,0%
b) 25,0%
c) 37,8%
d) 42,7%
e) 52,9%

 

2. (UFMG) Num recipiente foram colocados 15g de ferro e 4,8g de oxigênio. Qual a massa de Fe2O3 formada após um deles ser completamente consumido? (Fe = 56; O = 16).
a) 19,8g
b) 16,0g
c) 9,6g
d) 9,9g
e) 10,2g

 

3.(PUC-MG) Na metalurgia do zinco, uma das etapas é a reação do óxido de zinco com o monóxido de carbono, produzindo zinco elementar e dióxido de carbono, segundo a equação:

ZnO(s) + CO(g) → Zn(s) +CO2(g)

Considere que a amostra de ZnO tenha 60% de pureza. Nessas condições, para cada mol de zinco produzido, a massa de ZnO(s) impuro utilizado, em gramas, é aproximadamente igual a:
a)135,0
b)113,0
c)81,0
d)49,0

 

Gabarito

1. C

Resolução passo-a-passo:

     1 . 10 3 Al__   x  1 mol Al x 1 mol Al2O3 x 102 g Al2O3 x 1 Kg Al2O3  = 0,378 Kg Al2O3 = 37,8 %
5 Kg de bauxita     27 g Al         2 mol Al           1 mol Al2O3   103 g Al2O3         Kg bauxita

1                     2                   3                     4

1. Massa Al gerada a parir da bauxita
2. Massa Molar
3. Quantidade de metal por mol de óxido
4. Massa Molar

 

2. B

Resolução passo-a-passo:

1º passo: conhecer e balancear a equação.

4 Fe + 3O2 → 2 Fe2O3

2º passo: descobrir qual o reagente em excesso.

4 mol de Fe ______ 2 mol de Fe2O3
224g de Fe ________ 320g de Fe2O3
15g ____________ x
x = 4800/224
x= 21,42g

Ou seja, 15g de Fe produzem 21,42g de Fe2O3. Vejamos agora quantas gramas deste produto produzirão 4,8g de O2.

3 mol de O2 ______ 2 mol de Fe2O3
96g de O2 _______ 320g de Fe2O3
4,8g   ______________ y
y = 1536/96
y= 16g

A quantidade que temos de oxigênio nos permite gerar apenas 16g de Fe2O3, enquanto a quantidade de ferro geraria 21,42g de Fe2O3. Sendo assim, o oxigênio é o reagente limitante e que o ferro está em excesso.
Para saber qual a massa de produto obtida, deve-se considerar apenas o reagente limitante, neste caso o oxigênio.
Logo, a massa de Fe2O3 obtida nesta reação é de 16g.

 

3. A

Resolução passo-a-passo:

Massa molar do ZnO:

65 g/mol + 16 g/mol = 81 g/mol

Pela equação balanceada sabemos que 1 mol de ZnO produzem 1 mol de Zn. Logo, para produzir 1 mol de zinco metálico são necessários 81 g de óxido de zinco.

Cálculo da massa de ZnO impuro utilizada:

81 g x100% = 135 g
60%