Calculos Estequiométricos: Determinação de Massas Moleculares e Reações Químicas | Manuais, Projetos, Pesquisas Cálculo

Lista de Exercícios 3

Cálculos Estequiométricos – Parte 2

1. Determine o número de moléculas correspondente a 100 g de etanol (C2H6O). (Dadas as mas sas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u).

2. Se 1,5 g de um compost o possui 1022 moléculas, qual é sua massa molecular?

3. A molécula de uma substância tem massa igual a 5 x 10-23 g. Determine o valor numérico da massa molecular dessa substância, em unidades de

massa atômica.

4. Qual é a massa, em gramas, de uma única mol écula de açúcar comum ( sacarose, C12H22O11)?

(Dadas as massas atôm icas: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u).

5. Deve-se encontrar m aior número de moléculas em 1 kg de: (Dadas as massas atômicas: C = 12 u, H = 1 u, O = 16 u, N = 14 u).

a) N2 b) CH4 c) H2O d) C6H6 e) C6H12O6

6. A cor rosão de um metal é a sua destruiç ão ou deterioração, devida à reação com o meio ambiente. O enfer rujamento é o nome dado à corrosão d o

ferro: Fe + O2 → Fe2O3

Calcule a massa de Fe2O3 que se for ma quando é atacado 1 g de ferro. (Dadas as massas at ômicas: O = 16 u, Fe = 56 u) .

Nome: ________________________________________________________

Bimestre: 1º Ano / série: 2ª série ____ Ensino: Médio

Componente Curricular: Química Professor: Ricardo Honda

Data: / / 2012

Resolução

* Cálculo do número de mo léculas de C2H6O (massa molar = 46 g/mol) equivalente a 100 g:

46 g de C2H6O ---------- 6 ∙ 1023 moléculas de C 2H6O

100 g de C2H6O ---------- x

x = 13 ∙ 1023 moléculas = 1,3 ∙ 1024 moléculas de C2H6O

Resolução

* Cálculo da massa molecu lar:

1,5 g de X ---------- 1022 mo léculas de X

y ---------- 6 ∙ 1023 mol éculas de X

y = 90 g (em 1 mol)

Portanto, a massa molecular do composto é igual a 90 u.

Resolução

* Cálculo da massa molecular:

5 ∙ 10-23 g de X ---------- 1 molécula de X

y ---------- 6 ∙ 1023 moléculas de X

y = 30 g (em 1 mol)

Portanto, a massa molecular do composto é igual a 30 u.

Resolução

* Cálculo da massa de uma m olécula de C12H22O11 (massa molar = 342 g/mol):

342 g de C12H22O11 ---------- 6 ∙ 1023 moléculas de C12H22O11

x --------- - 1 molécula de C12H22O11

x = 57

∙ 10

-23

g =

5,7

∙ 10

-22

Resolução

Alternativa B.

* Cálculo genérico do núm ero de moléculas (x) em 1 kg (103 g) de qualquer uma das su bstâncias citadas:

M ---------- 6 ∙ 1023 moléculas

103 g ---------- x

x = 6 ∙ 1026 / M

Pode-se perceber que, para uma m esma mas sa (1 kg), o número de moléculas é inversamente proporcional à ma ssa m olar. Ass im, haverá ma is

moléculas em 1 kg no comp osto que possuir me

nor massa molar, ou se ja, o

(massa molar = 16 g/mol).

Resolução

* A equação química corr etamente balanceada que corresponde ao process o é:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

* Cálculo da massa de Fe2O3 (m assa molar = 160 g/mol) formada a partir de 1 g de Fe (massa molar = 56 g/mol):

4 ∙ 56 g de Fe ---------- 2 ∙ 160 g de F e2O3

1 g de Fe ---------- x

x = 1,43 g de Fe2O3

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Lista de Exercícios 3

Cálculos Estequiométricos – Parte 2

1. Determine o número de moléculas correspondente a 100 g de etanol (C 2 H 6 O). (Dadas as massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u). 2. Se 1,5 g de um composto possui 1022 moléculas, qual é sua massa molecular? 3. A molécula de uma substância tem massa igual a 5 x 10-^23 g. Determine o valor numérico da massa molecular dessa substância, em unidades de massa atômica. 4. Qual é a massa, em gramas, de uma única molécula de açúcar comum (sacarose, C 12 H 22 O 11 )? (Dadas as massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u). 5. Deve-se encontrar maior número de moléculas em 1 kg de: (Dadas as massas atômicas: C = 12 u, H = 1 u, O = 16 u, N = 14 u). a) N 2 b) CH 4 c) H 2 O d) C 6 H 6 e) C 6 H 12 O 6 6. A corrosão de um metal é a sua destruição ou deterioração, devida à reação com o meio ambiente. O enferrujamento é o nome dado à corrosão do ferro: Fe + O 2 → Fe 2 O 3 Calcule a massa de Fe 2 O 3 que se forma quando é atacado 1 g de ferro. (Dadas as massas atômicas: O = 16 u, Fe = 56 u).

Nome: ________________________________________________________

Bimestre: 1º Ano / série: 2ª série ____ Ensino: Médio

Componente Curricular: Química Professor: Ricardo Honda

Data: / / 2012

Resolução

Cálculo do número de moléculas de C 2 H 6 O (massa molar = 46 g/mol) equivalente a 100 g: 46 g de C 2 H 6 O ---------- 6 ∙ 10^23 moléculas de C 2 H 6 O 100 g de C 2 H 6 O ---------- x x = 13 ∙ 10^23 moléculas = 1,3 ∙ 10^24 moléculas de C 2 H 6 O Resolução
Cálculo da massa molecular: 1,5 g de X ---------- 1022 moléculas de X y ---------- 6 ∙ 10^23 moléculas de X y = 90 g (em 1 mol) Portanto, a massa molecular do composto é igual a 90 u. Resolução
Cálculo da massa molecular: 5 ∙ 10-^23 g de X ---------- 1 molécula de X y ---------- 6 ∙ 10^23 moléculas de X y = 30 g (em 1 mol) Portanto, a massa molecular do composto é igual a 3 0 u. Resolução
Cálculo da massa de uma molécula de C 12 H 22 O 11 (massa molar = 342 g/mol): 342 g de C 12 H 22 O 11 ---------- 6 ∙ 10^23 moléculas de C 12 H 22 O 11 x ---------- 1 molécula de C 12 H 22 O 11 x = 57 ∙ 10-^23 g = 5,7 ∙ 10-^22 g Resolução Alternativa B.
Cálculo genérico do número de moléculas (x) em 1 kg (10^3 g) de qualquer uma das substâncias citadas: M ---------- 6 ∙ 10^23 moléculas 103 g ---------- x x = 6 ∙ 10^26 / M Pode-se perceber que, para uma mesma massa (1 kg), o número de moléculas é inversamente proporcional à massa molar. Assim, haverá mais moléculas em 1 kg no composto que possuir menor massa molar, ou seja, o CH 4 (massa molar = 16 g/mol). Resolução
A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 4 Fe + 3 O 2 → 2 Fe 2 O 3
Cálculo da massa de Fe 2 O 3 (massa molar = 160 g/mol) formada a partir de 1 g de Fe (massa molar = 56 g/mol): 4 ∙ 56 g de Fe ---------- 2 ∙ 160 g de Fe 2 O 3 1 g de Fe ---------- x x = 1,43 g de Fe 2 O 3

7. Descargas elétricas provocam a transformação do oxigênio (O 2 ) em ozônio (O 3 ). Quantos litros de oxigênio, medidos nas CNTP, são necessários para a obtenção de 48 g de ozônio? (Dados: massa atômica do O = 16 u; volume molar dos gases nas CNTP = 22,4 L/mol). 8. (VUNESP) – Dissolveram-se 11,70 g de cloreto de sódio em água. À solução resultante adicionou-se excesso de AgNO 3 para precipitar todo o íon cloreto presente. (Dadas as massas molares em g/mol: Ag = 108; N = 14; O = 16; Cl = 35,5; Na = 23). a) Escreva a equação balanceada da reação indicando o precipitado formado. b) Calcule a massa do precipitado. 9. (FUVEST) – Uma solução contendo 1 mol de hidróxido de sódio (NaOH) absorve gás carbônico (CO 2 ), produzindo carbonato de sódio. (Adote volume molar igual a 24 L/mol). a) Escreva a equação da reação. b) Calcule o volume de gás carbônico consumido. 10. (FAAP) – A combustão completa do metanol pode ser representada pela equação: CH 3 OH + 3/2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O Quando se utilizam 5 mol de metanol nessa reação, quantos mol de CO 2 e de H 2 O são produzidos? Indique os cálculos. 11. (FEI) – Calcule a quantidade de água e de sulfato de alumínio (Al 2 (SO 4 ) 3 ), em mol, produzida quando 3 mol de hidróxido de alumínio (Al(OH) 3 ) reagem com o ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) em quantidade suficiente para completar a reação. Indique os cálculos. 12. (UFSCar) – A térmite é uma reação que ocorre entre alumínio metálico e diversos óxidos metálicos. A reação do Al com óxido de ferro (III), Fe 2 O 3 , produz ferro metálico e óxido de alumínio, Al 2 O 3. Essa reação é utilizada na soldagem de trilhos de ferrovias. A imensa quantidade de calor liberada pela reação produz ferro metálico fundido, utilizado na solda. Determine a quantidade, em kg, de ferro metálico produzido a partir da reação com 5,4 kg de alumínio metálico e excesso de óxido de ferro (III). Indique os cálculos. (Dadas as massas molares: Al = 27 g/mol e Fe = 56 g/mol) Resolução * A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 3 O 2 → 2 O 3 * Cálculo do volume de O 2 necessário para obter 48 g de O 3 (massa molar = 48 g/mol): 3 ∙ 22,4 L de O 2 ---------- 2 ∙ 48 g de O 3 x ---------- 48 g de O 3 x = 33,6 L de O 2 Resolução * A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 1 AgNO 3 + 1 NaCl → 1 AgCl + 1 NaNO 3 O precipitado formado é o cloreto de prata (AgCl). Resolução * Cálculo da massa de AgCl (massa molar = 143,5 g/mol) formada a partir de 11,70 g de NaCl (massa molar = 58,5 g/mol): 1 ∙ 58,5 g de NaCl ---------- 1 ∙ 143,5 g de AgCl 11,70 g de NaCl ---------- x x = 28,7 g de AgCl Resolução * A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 2 NaOH + 1 CO 2 → 1 Na 2 CO 3 + 1 H 2 O Resolução * Cálculo do volume de CO 2 necessário consumido juntamente com 1 mol de NaOH: 2 mol de NaOH ---------- 1 ∙ 24 L de CO 2 1 mol de NaOH ---------- x x = 12 L de CO 2 Resolução

Cálculo do número de mols de CO 2 e H 2 O produzidos na combustão de 5 mol de CH 3 OH: 1 CH 3 OH + 3/2 O 2 → 1 CO 2 + 2 H 2 O 1 mol de CH 3 OH ---------- 1 mol de CO 2 ---------- 2 mol de H 2 O 5 mol de CH 3 OH ---------- x ---------- y x = 5 mol de CO 2 e y = 10 mol de H 2 O Resolução
A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 3 H 2 SO 4 + 2 Al(OH) 3 → 1 Al 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O
Cálculo do número de mols de Al 2 (SO 4 ) 3 e H 2 O produzidos a partir de 3 mol de Al(OH) 3 : 2 mol de Al(OH) 3 ---------- 1 mol de Al 2 (SO 4 ) 3 ---------- 6 mol de H 2 O 3 mol de Al(OH) 3 ---------- x ---------- y x = 1,5 mol de Al 2 (SO 4 ) 3 e y = 9 mol de H 2 O Resolução
A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 2 Al + 1 Fe 2 O 3 → 2 Fe + 1 Al 2 O 3
Cálculo da massa de Fe (massa molar = 56 g/mol) produzida a partir da reação com 5,4 kg de Al (massa molar = 27 g/mol): 2 ∙ 27 g de Al ---------- 2 ∙ 56 g de Fe 5,4 kg de Al ---------- x x = 11,2 g de Fe

19. Na síntese de 110 g de gás carbônico, as quantidades mínimas necessárias de reagentes são: (Dadas as massas molares: C = 12 g/mol, O = 16 g/mol) a) 30 g de carbono e 40 g de oxigênio b) 60 g de carbono e 80 g de oxigênio c) 55 g de carbono e 55 g de oxigênio d) 60 g de carbono e 50 g de oxigênio e) 30 g de carbono e 80 g de oxigênio Gabarito: 1. 1,3 x 10^24 moléculas; 2. 90 u; 3. 30 u; 4. 5,7 x 10-^22 g; 5. B; 6. 1,43 g; 7. 33,6 L; 8. b) 28,7 g; 9. 12 L; 10. 5 mol de CO 2 e 10 mol de H 2 O; 11. 1,5 mol de Al 2 (SO 4 ) 3 e 9 mol de H 2 O; 12. 11,2 kg; 13. 0,1 mol; 14. 3 ,6 x 10^24 moléculas; 15. 2,4 x 10^24 moléculas; 16. B; 17. 1344 L; 18. 100 mol; 19. E. Resolução Alternativa E. * A equação química corretamente balanceada que corresponde ao processo é: 1 C + 1 O 2 → 1 CO 2 * Cálculo das massas de C (massa molar = 12 g/mol) e de O 2 (massa molar = 32 g/mol) necessárias para obter 110 g de CO 2 : 1 ∙ 12 g de C ---------- 1 · 32 g de O 2 ---------- 1 ∙ 44 g de CO 2 x ---------- y ---------- 110 g de CO 2 x = 30 g de C e y = 80 g de O 2

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Cálculos Estequiométricos – Parte 2

Nome: ________________________________________________________

Bimestre: 1º Ano / série: 2ª série ____ Ensino: Médio

Componente Curricular: Química Professor: Ricardo Honda

Data: / / 2012