Cálculo Estequiométrico - Projeto Futuro Militar

Cálculo Estequiométrico
1) (FUVEST) Uma substância pode apresentar solubilidades
diferentes em solventes diversos. Assim, por exemplo, o
ácido butanodioico é mais solúvel em água do que em
éter.
Ao misturar ácido butanodioico, éter e água, agitar a
mistura e deixá-la em repouso por alguns minutos,
separam-se duas fases, uma de éter e outra de água.
Ambas contêm ácido butanodioico, em concentrações
diferentes e que não mais se alteram, pois o sistema
atingiu o equilíbrio.
ácido butanodioico (água)  ácido butanodioico
(éter)
Para determinar a constante desse equilíbrio, também
chamada de coeficiente de partição, foram efetuados cinco
experimentos. Em cada um, foi adicionado ácido
butanodioico a uma mistura de 25mL de água e 25mL de
éter. Após a agitação e separação das fases, as
concentrações de ácido butanodioico, em cada fase, foram
determinadas.
2) (Fuvest) Em um experimento, para determinar o
x de grupos
molécula de um ácido
Experimento
Concentração de equilíbrio do ácidonúmero
Concentração
de carboxílicos
equilíbrio donaácido
carboxílico,
volumes
de soluções aquosas desse ácido e de
butanodioico na água
butanodioico
no éter
–1
hidróxido
(mol/L)
(mol/L)de sódio, de mesma concentração, em mol L , à
mesma temperatura, foram misturados de tal forma que o
1
0,152
0,023final fosse sempre 60mL. Em cada caso, houve
volume
liberação
2
0,182
0,028 de calor. No gráfico abaixo, estão as variações de
temperatura ( ∆T) em função dos volumes de ácido e base
3
0,242
0,036
empregados:
4
0,300
0,044
5
0,349
a) No quadriculado da folha de respostas, construa um
gráfico da concentração de ácido butanodioico em éter
versus a concentração de ácido butanodioico em água.
b) Calcule o valor do coeficiente de partição éter/água do
ácido butanodioico.
c) Qual a massa, em gramas, de ácido butanodioico
utilizada no experimento 5? Mostre os cálculos.
d) Em outro experimento, foram utilizadas duas diferentes
amostras de ácido butanodioico. Uma delas continha, em
suas moléculas, apenas o isótopo oxigênio-18, e a outra
continha apenas oxigênio-16. A primeira (com oxigênio-18)
foi adicionada à água, e a segunda (com oxigênio-16) foi
adicionada ao éter. Após misturar as soluções, agitar a
mistura e separar as fases, onde foi detectado o oxigênio18? Explique.
Dado: massa molar do ácido butanodioico ......... 118g/mol
0,051
Partindo desses dados, pode-se concluir que o valor de x é
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
3) (IME) Um reator de volume constante continha,
inicialmente, 361 g de uma mistura gasosa constituída por
um alcano e um éter, ambos de massa molecular 58, a 398
K e 1,47 atm. Neste reator, injetou-se uma quantidade de
oxigênio correspondente ao dobro do mínimo necessário
para realizar a combustão completa. Após a reação de
combustão, a mistura final foi resfriada até a temperatura
inicial, atingindo uma pressão de 20,32 atm. Supondo a
combustão completa, calcule a composição molar da
mistura original.
1
4) (Simulado Enem) “Dê-me um navio cheio de ferro e eu
lhe darei uma era glacial”, disse o cientista John Martin
(1935-1993), dos Estados Unidos, a respeito de uma
proposta de intervenção ambiental para resolver a
elevação da temperatura global; o americano foi recebido
com muito ceticismo. O pesquisador notou que mares com
grande concentração de ferro apresentavam mais
fitoplâncton e que essas algas eram capazes de absorver
elevadas concentrações de dióxido de carbono da
atmosfera. Esta incorporação de gás carbônico e de água
(H2O) pelas algas ocorre por meio do processo de
fotossíntese, que resulta na produção de matéria orgânica
empregada na constituição da biomassa e na liberação de
gás oxigênio (O2). Para essa proposta funcionar, o carbono
absorvido deveria ser mantido no fundo do mar, mas como
a maioria do fitoplâncton faz parte da cadeia alimentar de
organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 à
atmosfera.
Os sete planos para salvar o mundo. Galileu, n. 214, maio 2009.
(com adaptações).
Considerando que a ideia do cientista John Martin é viável
e eficiente e que todo o gás carbônico absorvido (CO2, de
massa molar igual a 44 g/mol) transforma-se em biomassa
fitoplanctônica (cuja densidade populacional de 100g/m 2 é
representada por C6H12O6, de massa molar igual a
120g/mol), um aumento de 10km2 na área de distribuição
das algas resultaria na
a) emissão de 2,72 x 106 kg de gás carbônico para a
atmosfera, bem como no consumo de toneladas de gás
oxigênio da atmosfera.
b) retirada de 2,20 x 106 kg de gás carbônico da atmosfera,
além da emissão direta de toneladas de gás oxigênio para
a atmosfera.
c) retirada de 1,00 x 106 kg de gás carbônico da atmosfera,
bem como na emissão direta de toneladas de gás oxigênio
das algas para a atmosfera.
d) retirada de 4,54 x 105 kg de gás carbônico da atmosfera,
além do consumo de toneladas de gás oxigênio da
atmosfera para a biomassa fitoplanctônica.
e) emissão de 3,67 x 105 kg de gás carbônico para a
atmosfera, bem como na emissão direta de milhares de
toneladas de gás oxigênio para a atmosfera a partir das
algas.
A soma dos coeficientes estequiométricos da equação
balanceada da reação que ocorre na dissolução do Mg com
HCl é igual a
a) 5.
b) 7.
c) 8.
d) 9.
e) 10.
6) (FGV - SP) Alguns metais sofrem risco de escassez na
natureza e, por isso, apresentam um alto valor agregado. A
recuperação dos metais de resíduos industriais e de
laboratórios torna-se importante porque associa dois
fatores: o econômico e a redução do impacto ambiental,
causado pelo descarte dos metais diretamente na
natureza. A figura representa um fluxograma para
recuperação dos metais Al, Mg e Cu, de 88,0 kg de resíduo
de uma liga metálica utilizada na aviação.
5) (FGV - SP) Alguns metais sofrem risco de escassez na
natureza e, por isso, apresentam um alto valor agregado. A
recuperação dos metais de resíduos industriais e de
laboratórios torna-se importante porque associa dois
fatores: o econômico e a redução do impacto ambiental,
causado pelo descarte dos metais diretamente na
natureza. A figura representa um fluxograma para
recuperação dos metais Al, Mg e Cu, de 88,0 kg de resíduo
de uma liga metálica utilizada na aviação.
2
8) (Fuvest) Uma solução aquosa de NaOH (base forte), de
concentração 0,10mol L–1, foi gradualmente adicionada a
uma solução aquosa de HCl(ácido forte), de concentração
0,08mol L–1. O gráfico que fornece as concentrações das
diferentes espécies, durante essa adição é
Na recuperação dos metais desse resíduo, considera-se
que a dissolução alcalina é empregada para dissolver
somente o alumínio, não reagindo com os outros dois
metais, e a dissolução ácida, para dissolver o magnésio.
Sabendo-se que o resíduo da liga contém somente Al, Mg e
Cu e que não há perda de massa durante o processo, a
porcentagem, em massa, de magnésio nessa liga é igual a
a) 9%.
b) 16%.
c) 25%.
d) 66%.
e) 75%.
7) (Mack) Pelo Protocolo de Kyoto, países industrializados
devem reduzir em 5,2%, em relação aos níveis de 1990, a
emissão de gases causadores do efeito estufa, até 2012. O
Brasil, país em desenvolvimento, contribuiu menos com
emissões e deverá participar de nova rodada de
negociações em 2012. Entretanto, já iniciou vários
projetos, tais como a eliminação, em aterros sanitários, da
queima de metano ou a “captura de gás carbônico” da
atmosfera, por meio de reflorestamento de grandes áreas,
e está “vendendo” essas cotas de reduções de emissão de
gases poluentes a países desenvolvidos que estourem o
limite estabelecido pelo protocolo.
Considere que, num aterro sanitário, 4000ton/dia de
metano deixam de ser queimadas a céu aberto e que a
tonelada de gás carbônico que deixa de ser produzida
nessa combustão valha R$ 18,00. Ao final de 30 dias, o
valor recebido será de
Dado: massa molar (g/mol) H = 1, C = 12 ; O = 16.
a) 198 mil reais.
b) 5 milhões e 940 mil reais.
c) 72 mil reais.
d) 792 mil reais.
e) 3 milhões e 300 mil reais.
3
removido com sílica. O sulfeto de cobre(I) é então
aquecido em corrente de ar, sendo reduzido a cobre
metálico. Considerando que a reação se processa com
100% de rendimento, a massa obtida de cobre metálico,
em kg, a partir de 795,0 kg de sulfeto de cobre(I), que tem
massa molar 159 g/mol, é
Dados: massas molares (g/mol)
Cu = 63,5 e S = 32,0
A) 635,0
B) 571,5
C) 508,0
D) 444,5
E) 317,5
9) (FGV) Um lote de NaHCO3 recebido por uma indústria
farmacêutica foi analisado pelo seguinte procedimento:
Reagiram-se 8,40 g de NaHCO3 sólido com solução de
H2SO4 em excesso. Todo o gás desprendido na reação foi
recolhido e, após ser seco pelo procedimento conveniente,
apresentou um volume de 2,05 L, quando medido a 25 C o
e pressão de 1 atm.
A respeito desse procedimento e de seus resultados, foram
feitas as seguintes afirmações:
I. a equação balanceada que representa a reação
empregada no processo de análise é
2 NaHCO3(S) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2 (g)
11) (FMTM) A maior parte do cobre metálico produzido
atualmente é extraído de minérios de cobre, sendo o mais
importante a calcopirita (CuFeS2 ). O minério bruto de
cobre metálico é moído e separado de suas impurezas
através de um processo no qual é misturado com óleo e
água. A mistura de minério com óleo é removida da
superfície da água. Após a separação, a calcopirita é
submetida a uma forte corrente de ar, reagindo com o gás
oxigênio e produzindo sulfeto de cobre(I), óxido de
ferro(III) e dióxido de enxofre. O óxido de ferro(III) é
removido com sílica. O sulfeto de cobre(I) é então
aquecido em corrente de ar, sendo reduzido a cobre
metálico. A soma dos coeficientes estequiométricos da
equação de reação, devidamente balanceada, da formação
do sulfeto de cobre(I) a partir da calcopirita é
A) 23
B) 21
C) 17
D) 11
E) 10
II. na reação, foram formados 4,40 g de CO2 gasoso;
III. o lote de NaHCO3 recebido apresenta 100% de pureza.
Considerando as massas molares, em g/mol, NaHCO3 = 84,
H2SO4 = 98 e CO2 = 44 e o volume de 1 mol de gás ideal, a
25 C o e 1 atm, igual a 24,6 L, está correto o que se afirma
em
a) I, apenas.
c) III, apenas
e) I, II e III.
b) II, apenas.
d) I e II, apenas.
12) (UPE) 42,0g de carbonato de magnésio reagem com
excesso de ácido sulfúrico. Aqueceu-se o sistema para
eliminar o bióxido de carbono. Em seguida, resfria-se e
dilui-se a 1,0L. Retira-se uma alíquota de 10,0mL e titulase, utilizando-se como titulante uma solução de hidróxido
de sódio 0,50mol/L, gastando-se 2,0mL para a
neutralização.
O volume do ácido sulfúrico, utilizado inicialmente, é,
aproximadamente,
10) (FMTM) A maior parte do cobre metálico produzido
atualmente é extraído de minérios de cobre, sendo o mais
importante a calcopirita (CuFeS2 ). O minério bruto de
cobre metálico é moído e separado de suas impurezas
através de um processo no qual é misturado com óleo e
água. A mistura de minério com óleo é removida da
superfície da água. Após a separação, a calcopirita é
submetida a uma forte corrente de ar, reagindo com o gás
oxigênio e produzindo sulfeto de cobre(I), óxido de
ferro(III) e dióxido de enxofre. O óxido de ferro(III) é
a) 30,0 mL.
b) 50,0 mL.
c) 18,4 mL.
d) 40,0 mL.
e) 36,2 mL.
Dados: Densidade do H2SO4 = 1,8g/mL
Mg = 24u, C = 12u, O = 16u, S= 32u, H = 1u
13) (Fuvest) Em solução aquosa, íons de tálio podem ser
precipitados com íons cromato. Forma-se o sal pouco
solúvel, cromato de tálio, Tlx(CrO4). Tomaram-se 8 tubos
4
de ensaio. Ao primeiro, adicionaram-se 1 mL de solução de
íons tálio (incolor) na concentração de 0,1 mol/L e 8 mL de
solução de íons cromato (amarela), também na
concentração de 0,1 mol/L. Ao segundo tubo, adicionaramse 2 mL da solução de íons tálio e 7 mL da solução de íons
cromato. Continuou-se assim até o oitavo tubo, no qual os
volumes foram 8 mL da solução de íons tálio e 1 mL da
solução de íons cromato. Em cada tubo, obteve-se um
precipitado de cromato de tálio. Os resultados foram os da
figura. Os valores de x e y, na fórmula Tlx(CrO4), são,
respectivamente,
1ª Etapa
2ª Etapa
3ª Etapa
c) No processo descrito, além do aquecimento, que outro
fator facilita a decomposição do MgCl2 ⋅ 6NH3?
Explique.
Dados: massa molar (g/mol): MgCl2 ⋅ 6NH3 . . . . . . 197
NH3 . . . . . . . . . . . . . . 17,0
15) (Unicamp) Eles estão de volta! Omar Mitta, vulgo
Rango, e sua esposa Dina Mitta, vulgo Estrondosa, a dupla
explosiva que já resolveu muitos mistérios utilizando o
conhecimento químico (vestibular UNICAMP 2002). Hoje
estão se preparando para celebrar uma data muito
especial. Faça uma boa prova e tenha uma boa festa
depois dela.
a) 1 e 1
b) 1 e 2
c) 2 e 1
d) 2 e 3
e) 3 e 2
14) (FUVEST) O sólido MgCl2 ⋅ 6NH3 pode decompor-se,
reversivelmente, em cloreto de magnésio e amônia. A
equação química que representa esse processo é:
Ao ser submetido a um aquecimento lento, e sob uma
corrente de nitrogênio gasoso, o sólido MgCl2 ⋅ 6NH3
perde massa, gradativamente, como representado no
gráfico:
Especialmente para as crianças, havia uma sala reservada
com muitos brinquedos, guloseimas, um palhaço e um
mágico. Como Rango também tinha problemas com
açúcar, algumas vezes ele colocava pouco açúcar nas
receitas. Ao experimentar a pipoca doce, uma das crianças
logo berrou: “Tio Rango, essa pipoca tá com pouco açúcar!
Aquela observação intrigou Rango, que ? ficou ali
pensando....
a) “Coloquei duas xícaras de milho na panela e, depois que
ele estourou, juntei três colheres de açúcar para derreter e
queimar um pouco. Se cada colher tem mais ou menos 20
gramas de açúcar, quantas moléculas de sacarose
(C12H22O11) eu usei em uma panelada?”
b) “Eu também sei que parte desse açúcar, após
caramelizar, se decompõe em água e carbono. Se 1% desse
açúcar se decompõe dessa forma, quantos gramas de
carbono se formaram em cada panelada?
Dado: Constante de Avogadro = 6,02x1023 mol-1
16) (UEMG) Um dos componentes do gás de cozinha é o
butano (C4H10). A equação que representa a sua
combustão está representada a seguir
C4H10 (g)+ O2 (g) → CO2(g) + H2O (g)
ΔH = -2900 Kj/mol
As linhas verticais, mostradas no gráfico, delimitam as três
etapas em que o processo de decomposição pode ser
dividido.
a) Calcule a perda de massa, por mol de MgCl2 ⋅ 6NH3, em
cada uma das três etapas.
b) Com base nos resultados do item anterior, escreva uma
equação química para cada etapa de aquecimento.
Cada uma dessas equações deverá representar a
transformação que ocorre na etapa escolhida.
Após o balanceamento da equação acima, PODE-SE
AFIRMAR que
a) a combustão de 2 mols de butano absorve 5800 Kj de
energia.
b) a massa de O2 consumida na combustão de 1 mol de
butano é igual a 100g.
c) o butano apresenta cadeia aromática.
d) o número de moléculas de água produzido na
combustão de 116g de butano é igual a
6,02x10 24.
5
17) (PUC - RJ) Ferro gusa é o principal produto obtido no
alto forno de uma siderúrgica. As matérias-primas
utilizadas são: hematita (Fe2O3 mais impurezas), calcário
(CaCO3 mais impurezas), coque (C) e ar quente.
Considere as principais reações que ocorrem no alto forno:
b) indique o pH, a 250C, resultante no ponto
estequiométrico, ou seja, ao término da reação de
neutralização;
c) calcule a composição percentual em massa de NaOH na
soda cáustica comercial.
19) (UFC) O gráfico a seguir representa a variação do pH de
50 mL de uma solução aquosa de um ácido H3X em função
do volume de NaOH 0,30 molL-1 adicionado.
a) A partir de uma tonelada de hematita com 10% de
impurezas em massa, calcule a quantidade máxima, em kg,
que se pode obter de ferro gusa (Fe mais 7%, em massa,
de impurezas).
b) Escreva a fórmula dos agentes redutores nas reações de
oxirredução.
c) Dentre os reagentes e produtos presentes, identifique e
escreva a reação do anidrido com a água.
18) (PUC - RJ)
a) Considerando-se que o pKa1 é aproximadamente 2, quais
os valores de pKa2 e pKa3?
b) Qual a concentração, em molL-1, da solução de H3X?
O esquema acima representa a análise de uma solução
contendo 172 mg de soda cáustica comercial por solução
padrão de ácido clorídrico de concentração 0,100mol L-1 e
utilizando fenolftaleína como indicador. Nessa análise, a
completa neutralização do NaOH, presente na soda
cáustica comercial, consumiu 40,0 mL da solução de HCl.
Pede-se:
a) escreva a equação da reação que ocorre nessa análise;
20) (FUVEST) Os comprimidos de um certo anti-ácido
efervescente contêm ácido acetilsalicílico, ácido cítrico e
determinada quantidade de bicarbonato de sódio, que não
é totalmente consumida pelos outros componentes,
quando o comprimido é dissolvido em água.
Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato
de sódio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas
7 soluções de vinagre, com mesmo volume, porém de
concentrações crescentes. Em um primeiro experimento,
determinou-se a massa de um certo volume de água e de
um comprimido do anti-ácido. A seguir, adicionou- se o
comprimido à água, agitou-se e, após cessar a liberação de
gás, fez-se nova pesagem.
Procedimento análogo foi repetido para cada uma das 7
soluções. Os resultados desses 8 experimentos estão no
gráfico.
6
22) (ITA) São fornecidas as seguintes informações a
respeito de titulação ácido-base:
Dados:
massa do comprimido = 3,0g
massas molares (g/mol): dióxido de carbono = 44
bicarbonato de sódio = 84
vinagre = solução aquosa diluída de ácido acético
Considerando desprezível a solubilidade do gás na água e
nas soluções utilizadas, a porcentagem em massa de
bicarbonato de sódio nos comprimidos de anti-ácido é,
aproximadamente, de
a) 30
b) 55
c) 70
d) 85
e) 90
21) (UERJ) O clássico processo Haber de produção de
amônia, cujo rendimento é de 80% em condições ótimas,
está representado na equação abaixo.
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)  H < 0
A equação a seguir representa um processo alternativo de
produção de amônia, que tem como reagentes gás natural,
vapor d’água e ar atmosférico. O rendimento deste
processo é de 20% em condições ótimas.
7CH4(g) + 10H2O(v) + 8N2(g) + 2O2(g)  16NH3(g) + 7CO2(g)
H < 0
Admita comportamento ideal dos gases e vapores
envolvidos.
A) Considerando um mesmo volume de nitrogênio, calcule
a razão entre os volumes de amônia gasosa produzidos
pelo processo Haber e pelo processo alternativo, ambos
em condições ótimas.
B) Os dois processos apresentam baixíssimas velocidades
de conversão a 25oC. Para aumentar essas velocidades, a
temperatura deverá ser alterada.
Indique o tipo de alteração necessário e seu efeito sobre o
rendimento de ambos os processos.
a) A figura mostra as curvas de titulação de 30,0mL de
diferentes ácidos (I, II, III, IV e V), todos a 0,10molL–1, com
uma solução aquosa 0,10molL–1 em NaOH.
b) O indicador fenolftaleína apresenta o intervalo de
mudança de cor entre pH 8,0 a 10,0, e o indicador
vermelho de metila, entre pH 4,0 a 6,0.
Considerando estas informações, é CORRETO afirmar que
A) o indicador vermelho de metila é mais adequado que a
fenolftaleína para ser utilizado na titulação do ácido IV.
B) o indicador vermelho de metila é mais adequado que a
fenolftaleína para ser utilizado na titulação do ácido V.
C) o ácido III é mais forte que o ácido II.
D) os dois indicadores (fenolftaleína e vermelho de metila)
são adequados para a titulação do ácido I.
E) os dois indicadores (fenolftaleína e vermelho de metila)
são adequados para a titulação do ácido III.
23) (UNICAMP) O biodiesel é um combustível alternativo
que pode ser produzido a partir de óleos vegetais, novos
ou usados, ou gorduras animais, através de um processo
químico conhecido como transesterificação ou alcoólise.
Nesse processo, moléculas de álcool substituem a do
glicerol (glicerina) no éster de partida (óleo ou gordura),
liberando essa molécula. A massa reacional final é
constituída de duas fases líquidas imiscíveis. A fase mais
densa é composta de glicerina bruta, impregnada com
excessos utilizados de álcool, água e impurezas, e a menos
densa é uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos,
conforme a natureza do álcool utilizado na reação de
transesterificação.
a) De acordo com as informações do texto, após o
processo de transesterificação, qual fase interessa na
obtenção do biodiesel, a inferior ou a superior? Justifique.
b) O biodiesel não contém enxofre em sua composição.
Com base nessa informação, pode-se afirmar que “A
combustão do biodiesel apresenta vantagens em relação à
7
do diesel do petróleo, no que diz respeito ao fenômeno da
chuva ácida”? Justifique sua resposta.
c) O Brasil consome anualmente cerca de 36 bilhões de
litros de óleo diesel, sendo 10% importados já refinados,
enquanto a produção de óleos vegetais é de 3,6 bilhões de
litros, aproximadamente. Se desse óleo vegetal restassem
50% como resíduo e esse resíduo fosse transformado em
biodiesel, em quantos por cento seria diminuída a
importação de óleo diesel já refinado? Considere que o
volume de biodiesel produzido seja igual ao do material de
partida. Mostre os cálculos.
24) (UNICAMP) A utilização do gás natural veicular (GNV) já
é uma realidade nacional no transporte de passageiros e
de mercadorias, e vem crescendo cada vez mais em nosso
país. Esse gás é uma mistura de hidrocarbonetos de baixa
massa molecular, em que o componente majoritário é o
mais leve dos alcanos. É o combustível “não renovável”
que tem menor impacto ambiental. Sua combustão nos
motores se processa de forma completa sendo, portanto,
baixíssima a emissão de monóxido de carbono.
a) O principal constituinte do GNV é o mais simples dos
hidrocarbonetos de fórmula geral CnH2n + 2. Escreva o
nome e desenhe a fórmula estrutural desse constituinte.
b) Nos postos de abastecimento, os veículos são
comumente abastecidos até que a pressão do seu tanque
atinja 220 atmosferas. Considerando que o tanque do
veículo tenha uma capacidade de 100 litros, qual deveria
ser o volume do tanque se essa mesma quantidade de gás
fosse armazenada à pressão de uma atmosfera, e à mesma
temperatura?
c) Considerando que, na combustão, o principal
componente do GNV seja totalmente convertido a dióxido
de carbono e água, escreva a equação química para essa
reação.
Após o uso de uma lanterna a carbureto, removeram-se
7,4g da base resultante da reação do carbeto de cálcio com
a água. Determine o volume de uma solução aquosa, que
contém 1 mol/L de HCl, necessário para reagir totalmente
com essa quantidade de base.
26) (Mack) Pelo Protocolo de Kyoto, países industrializados
devem reduzir em 5,2%, em relação aos níveis de 1990, a
emissão de gases causadores do efeito estufa, até 2012. O
Brasil, país em desenvolvimento, contribuiu menos com
emissões e deverá participar de nova rodada de
negociações em 2012. Entretanto, já iniciou vários
projetos, tais como a eliminação, em aterros sanitários, da
queima de metano ou a “captura de gás carbônico” da
atmosfera, por meio de reflorestamento de grandes áreas,
e está “vendendo” essas cotas de reduções de emissão de
gases poluentes a países desenvolvidos que estourem o
limite estabelecido pelo protocolo.
Na reação de fotossíntese acima equacionada, a energia
necessária é de 3,0 x 106J por mol de glicose formada.
Suponha que, no Brasil, sejam necessários 3,0 106J da
energia solar, por dia, para que todo o CO2 produzido seja
convertido em glicose.
6CO2(g) + 6H2O(l)
Clorofila

 C6H12O6(s) + 6O2(g)
A massa (em tonelada) de CO2 transformada por meio da
fotossíntese, no período de um dia, será de
a) 9,00 x 1022ton.
b) 1,00 x 1010ton.
c) 4,40 x 1011ton.
d) 2,64 x 106ton.
e) 1,80 x 1010ton.
25) (UFRJ)
27) (UFBA)
O Grito de Satanás nas Melancias
in “Zé Limeira, Poeta do Absurdo”
Orlando Tejo
“Possantes candeeiros a carbureto iluminam a
sala espaçosa pintada a óleo, refletindo a luz forte
nas lentes escuras que protegem os grandes olhos
firmes do poeta, sob as grossas pestanas negras”.
8
A cidade de Angical, na Bahia, onde está situado o maior
assentamento de “sem terras” da América Latina, com
1032 famílias vivendo de forma bastante precária, foi
escolhida para sediar o Programa de Geração de Energia
em Comunidades Rurais. O projeto prevê a implantação de
uma mini-usina para geração de energia elétrica a partir do
biodiesel, representado pelo ricinoleato de etil, C 20H38O3 ,
principal produto obtido do óleo de mamona. A meta do
Governo, até 2007, é incorporar 5% de biodiesel ao diesel,
representado por C18H38.
A inclusão de biodiesel à matriz energética brasileira
representará inicialmente uma redução de 2% dos 4,0.1010
L (3,2.1010kg) de diesel consumidos anualmente, no Brasil.
(SILVA. In: A TARDE, p. 21).
Considerando 100kg de diesel e 100kg de uma mistura
formada por 5% de biodiesel e 95% de diesel, em massa, e
com base nas informações do texto, determine o valor
percentual aproximado da diferença entre a quantidade de
matéria de CO2 produzida na combustão completa do
diesel e a produzida na combustão completa da mistura de
biodiesel-diesel. Analise, com base no consumo anual de
diesel no Brasil e na emissão de CO2 para a atmosfera, se é
vantajosa a substituição de 5% de diesel por biodiesel.
28) (FMTM) Medicamentos utilizados como antiácidos
contêm substâncias que combatem a acidez estomacal.
Dentre eles, destacam-se comprimidos efervescentes que,
quando dissolvidos em água, em meio ácido, produzem
gás carbônico. A composição de determinado comprimido
contém ácido acetilsalicílico e 1,68 g de bicarbonato de
sódio. Considerando- se que o gás carbônico formado na
dissolução desse comprimido é proveniente somente da
reação do NaHCO3 com quantidade suficiente de ácido, o
volume, em mL, de CO2 medido a 300 K e 1,00 atm é
Dados: massas molares (g.mol–1): H = 1, C = 12, O = 16 e Na
= 23
R = 0,0820 atm.L.K–1.mol–1
PV = nRT
(A) 123.
(B) 246.
(C) 492.
(D) 738.
(E) 984.
29) (Unifesp) Íons bário, Ba2+, são altamente tóxicos ao
organismo humano. Entretanto, uma suspensão aquosa de
BaSO4 é utilizada como contraste em exames radiológicos,
pois a baixa solubilidade desse sal torna-o inócuo. Em um
episódio recente, várias pessoas faleceram devido a
ingestão de BaSO4 contaminado com BaCO3. Apesar do
BaCO3 ser também pouco solúvel em água, ele é tóxico,
pois reage com o ácido clorídrico do estômago, liberando
Ba2+. Suponha que BaSO4 tenha sido preparado a partir de
BaCO3, fazendo-se a sua reação com solução aquosa de
H2SO4, em duas combinações diferentes:
I. 2,0mol de BaCO3 e 500mL de solução aquosa de H2SO4 de
densidade 1,30g/mL e com porcentagem em massa de
40%.
II. 2,0mol de BaCO3 e 500mL de solução 3,0mol/L de H2SO4.
a) Explique, utilizando cálculos estequiométricos, se
alguma das combinações produzirá BaSO4 contaminado
com BaCO3.
b) Calcule a massa máxima de BaSO4 que pode se formar
na combinação II.
30) (UFRJ) Observe a aparelhagem utilizada e a descrição
de um processo empregado para determinar as
porcentagens dos elementos químicos presentes em uma
substância.
Uma amostra da substância é colocada numa cápsula e
aquecida em um forno que permite a entrada de oxigênio.
O vapor formado é queimado com o oxigênio, produzindo
gás carbônico e água. Verificando-se os pesos dos tubos 1
e 2 depois da experiência e comparando-os com seus
pesos antes dela, são obtidas as quantidades produzidas
de CO2 e H2O. Uma amostra contendo 3,87 mg de ácido
ascórbico, substância formada pelos elementos carbono,
hidrogênio e oxigênio, ao ser queimada, produz 5,80 mg de
CO2 e 1,58 mg de H2O.
A) Determine a composição percentual do ácido ascórbico.
B) Indique em qual dos tubos, 1 ou 2, o gás carbônico será
retido e escreva a equação química da reação ocorrida.
31) (Mack) Em regiões pouco habitadas, como na floresta
Amazônica, o pH das águas da chuva é quase igual ao
medido na cidade de São Paulo.
Surpreendendo por ser igual a 4,7, esse valor de pH pode
ser atribuído a vários fatores, entre eles:
I — À formação de H2SO4, resultante da oxidação do gás
H2S proveniente da decomposição de materiais em regiões
alagadas.
II — À formação de compostos orgânicos que possuem
grupo carboxila e são provenientes de queimadas na
floresta.
Na oxidação do gás sulfídrico, formam-se, inicialmente,
água e dióxido de enxofre. Portanto, na oxidação de 34
gramas de gás sulfídrico, as proporções em mol, entre os
reagentes e entre o gás sulfídrico e o dióxido de enxofre,
são, respectivamente:
Dado: massa molar (g/mol) H = 1, S = 32
a) 2:2 e 2:1.
b) 1:2 e 1:2.
9
c) 1:1,5 e 1:1.
d) 1:2 e 1:3.
e) 1:1 e 1:1.
32) (Fuvest) Uma jovem senhora, não querendo revelar
sua idade, a não ser às suas melhores amigas, convidou-as
para festa de aniversário, no sótão de sua casa, que mede
3,0m × 2,0m × 2,0m. O bolo de aniversário tinha velas em
número igual à idade da jovem senhora, cada uma com
1,55g de parafina. As velas foram queimadas inteiramente,
numa reação de combustão completa. Após a queima, a
porcentagem de gás carbônico, em volume, no sótão,
medido nas condições-ambiente, aumentou de 0,88%.
Considere que esse aumento resultou, exclusivamente, da
combustão das velas.
Dados:
massa molar da parafina, C22H46  310g.mol–1
volume molar dos gases nas condições-ambiente de
pressão e temperatura 24L.mol–1
a) Escreva a equação de combustão completa da parafina.
b) Calcule a quantidade de gás carbônico, em mols, no
sótão, após a queima das velas.
c) Qual é a idade da jovem senhora? Mostre os cálculos.
10
Gabarito
C4H10 + 6,5 O2  4 CO2 + 5 H2O
a mols de alcano gerarão 4 a mols de CO2 e 5 a mols de
H2O, e haverá um excesso de 6,5 a mols de O 2.
Combustão do éter:
C3H6O + 4 O2  3 CO2 + 3 H2O
b mols de éter gerarão 3 b mols de CO 2 e 3 b mols de H2O,
e haverá um excesso de 4 b mols de O2.
Assim, o total de mols de gás após a combustão será de
15,5 a + 10 b.
Aplicando Clapeyron para a primeira situação:
20,32 . V = (15,5 a + 10 b) . R . 398 (relação II).
Dividindo as relações I e II, temos:
1) a)
1,47
ab

 22,785 a  14,7 b  20,32 a  20,32 b
20,32 15,5 a  10 b
b) Ke = 0,15
c) massa total = 1,18g
d) O coeficiente de partição é calculado como um
equilíbrio dinâmico, portanto os dois isótopos do oxigênio
(O-6 e O-18) serão detectados em ambas as fases.
2) De acordo com o gráfico, o pico máximo de
temperatura, que corresponde à máxima liberação de
calor, deve corresponder à neutralização total (com
quantidades estequiométricas de ácido, e base). Nesse
pico temos
15mL de ácido e 45mL de base. Para a equação geral,
temos:
R — (COOH)x + xNaOH → R — (COO–Na+)x + xH2O
ηbase = M x V = M x 0,045 = 0,045 M mol base
ηácido = M x V = M x 0,015 = 0,015 M mol ácido
1mol ácido
-------xmol base
0,015Mmol ácido
-------0,045M mol
base
X=3
2,465 a  5,62 b  a 
5,62
b
2,465
Voltando à primeira relação:
5,62
361 8,085
361
bb 

b
2,465
58
2,465
58
361 2,465
b
 1,898 mols.
8,085  58
5,62  1,898
a
 4,326 mols.
2,465
Cabe aqui uma observação: a 20,32 atm, a temperatura do
vapor saturante é 490 K. Logo, na temperatura de 398 K,
nesta pressão, a água é líquida, e os dados do problema se
tornam inconsistentes. Além disto, aplicar Clapeyron a
20,32 atm é uma “licença poética”.
4) Alternativa: B
5) Alternativa: A
6) Alternativa: B
7) Alternativa: B
8) Alternativa: A
Portanto, trata-se de um ácido tricarboxílico.
Resposta: C
9) Alternativa: A
10) Alternativa: A
3) Alcano de MM = 58  C4H10
Éter de MM = 58  C3H6O
Considerando a mols de C4H10 e b mols de C3H6O, temos a
relação:
a . 58 + b . 58 = 361  a + b =
361
.
58
Aplicando Clapeyron para a primeira situação:
1,47 . V = (a + b) . R . 398 (relação I).
Combustão do alcano:
11) Alternativa: A
12) Alternativa: A
13) Resposta: C
Resolução:
Observando-se a figura verifica-se que o sexto tubo, da
esquerda para a direita, é o que contém a maior
11
quantidade de precipitado. Nele, os números de mols de
tálio e cromato podem ser calculados do seguinte modo:
c) CO2 + H2O
 H2CO3
18) a) HCl(aq) + NaOH(aq) � NaCl(aq) + H2O(l)
Nota-se que a quantidade de tálio é o dobro da de
cromato, logo a proporção entre os íons na fórmula do sal
deve ser de 2 : 1, ou seja, x= 2 e y= 1.
+
o
b)
1ª
Etap
a
MgCl 2  6 NH 3 (s) 
2ª
Etap
a
MgCl 2  4 NH 3 (s) 
3ª
Etap
a
MgCl 2  2 NH 3 (s) 
-1
c) n mmols de HCl = 40,0 mL x 0,100 mol L = 4 mmol
o
14) a)
• Primeira etapa
Cada mol de MgCl ⋅ 6NH perderá 2mol de NH , ou seja,
34g.
• Segunda etapa
Logo, a segunda etapa também perde 34g de NH3 (2mol de
NH3) em relação a 1mol de sal da segunda etapa.
• Terceira etapa
massa de NH3 perdido no total = 102g
massa de NH3 perdido na 3ª - etapa = 34g
-
b) nessa neutralização, [H ] = [OH ] donde pH = 7
o
n mmols de NaOH = n mmols de HCl = 4mmol pois a
reação tem estequiometria 1 para 1.
M(NaOH) = 40 g/mol
-1
Massa de NaOH na soda cáustica = 4 mmol x 40 g mol =
160 mg
160 mg de NaOH ----------- 172 mg de soda cáustica
x ---------- 100
x = 93% de NaOH em massa.
19) a) Pelo gráfico, observa-se que a espécie H3X apresenta
três equilíbrios em função do pH. Se o primeiro equilíbrio
se estabelece em pH aproximadamente 2 (pKa1), os dois
subseqüentes ocorrem em pH 4 e 10 (pKa2 e
MgCl 2  4 NH 3 (s)  2 NH 3equilíbrios
(g)
pKa3, respectivamente).
b) O volume de NaOH 0,30 molL-1 necessário para
neutralizar todo o ácido foi de 100 mL, ou seja, 0,03 mol de
MgCl 2  2 NH 3 (s)  2 NH 3NaOH.
( g ) Como a reação com NaOH é 1:3 (H3X:NaOH), a
quantidade, em mol, de H3X será 0,01 mol.
Sendo o volume de 50 mL, a concentração da solução de
H3X é de 0,20 molL-1.
MgCl  2 NH ( g )
3
c) Além do aquecimento, o equilíbrio poderá ser deslocado
para a direita por meio da retirada do gás amônia e ou
diminuição da pressão.
15) a) n = 1,06 x 1023moléculas
b) mc = 0,25 gramas
20) Alternativa: C
21) a) Em ambos os processos, 1 mol de N
23
Logo, a diferença de volume produzido deve-se apenas ao
rendimento, que é 4 vezes maior no processo Haber.
Portanto, a razão é igual a 4.
b) Alteração: aumento da temperatura.
Efeito: redução do rendimento.
16) Alternativa: D
17) a) Fe2O3 + 3CO
 2Fe + 3CO2
M(Fe2O3)=160 g/mol e M(Fe)=56 g/mol
160 g ------------ 112 g
900 kg ----------- x
∴
x = 630 kg de Fe
A massa de ferro gusa com 7% de impurezas = 630 kg + 7%
(44,1 kg) = 674,1 kg
b) C e CO
22) Alternativa: D
23) a) A fase que interessa para a obtenção do biodiesel é
a superior, pois os ésteres metílicos ou etílicos são menos
densos que a glicerina bruta.
b) O diesel do petróleo apresenta enxofre como impureza.
Dessa forma, na combustão do diesel, o enxofre também é
queimado conforme a seguinte equação de reação:
S + O2  SO2
12
Parte do SO2 (dióxido de enxofre) é convertida em SO3
(trióxido de enxofre):
2SO2 + O2  2SO3
Uma vez na atmosfera, os óxidos de enxofre reagem com a
água da chuva, resultando na chuva ácida:
SO2 + H2O  H2SO3
Chuva Ácida
SO3 + H2O  H2SO4
Como o biodiesel não apresenta enxofre como impureza, o
processo de formação da chuva ácida não ocorrerá.
c) Volume de óleo diesel importado: (Vi)
36 109L ——— 100%
Vi ——— 10%
Vi = 3,6 109L
Volume de biodiesel que pode ser produzido: (Vp)
3,6 109L ——— 100%
Vp ——— 50%
Vp = 1,8 109L
Como biodiesel substitui o diesel do petróleo, seria
necessário importar:
3,6 109L – 1,8 109L = 1,8 109L
1,8 109L corresponde a metade do volume que seria
importado sem o biodiesel. Portanto, o volume de diesel
importado seria reduzido em 50%.
24) a) O hidrocarboneto mais simples de fórmula geral
27) Equação química da combustão completa de 1,0 mol
de diesel
C18H38( ) 
MMC
18H38
55
O (g) 
 18CO2(g)  19H2O(g)
2 2
 254,380g/mol
De acordo com essa equação química, a quantidade de
matéria de CO2(g) produzida é 18,0 mol.
Quantidade de matéria de CO2 produzida na combustão
completa de 100kg de diesel
1,0.10 5 g
X 18  7076,02mol
254,380g/m ol
Equação química da combustão completa de 1,0 mol de
biodiesel.
C20H38O3( )  28O2(g)
MM C

 20CO2(g)  19H2O(g)
 326,380g/mol
20H38 O3
De acordo com essa equação química, a quantidade de
matéria de CO2 produzida é 20 mol.
Quantidade de matéria de CO2 produzida na combustão
completa de 100kg da mistura de 5% de biodiesel e 95% de
diesel em massa.
5,0.10 3 g
Relativa ao biodiesel
X 20  306,392 mol
326,380g/m ol
CnH2n + 2 é o metano, cuja fórmula estrutural é
b) P1 = 220 atm P2 = 1,0 atm
V1 = 100L
V2 = ?
.
V2 = 22000L
c) A equação que representa a combustão completa do
metano é
CH4 + 2O2
 CO2 + 2H2O.
Relativa ao diesel
Quantidade de matéria de CO2 total produzida na
combustão completa dessa mistura: 7028,62 mol
Valor percentual da diferença entre a quantidade de
matéria de CO2 produzida na combustão completa do
diesel e na da mistura de biodiesel-diesel.
Diferença: 7076,02 mol – 7028,62mol  47,40mol
Valor percentual =
25) Ca (OH)2 + 2HCl  CaCl2 + 2H2O
A massa molar de Ca (OH)2 é 74 g/mol. Logo, em 7,4 g, há
0,1 mol. Pela estequiometria da reação, necessita-se de 0,2
mol de HCl. Logo, o volume necessário de uma solução que
contém 1 mol/L de é 0,2 L.
26) Alternativa: D
9,5.10 4 g
X 18  6722,23mol
254,380g/m ol
47,40mol
X 100  0,7%
7028,62mol
A substituição de diesel por biodiesel produz uma redução
aproximada de 0,7% na emissão de CO2 para a atmosfera,
o que a torna vantajosa considerando o consumo anual de
diesel no Brasil.
47,40mol
X 100  0,7%
7076,02mol
28) Alternativa: C
13
29) a)
100%
 4,39%
3,87
%O  100  (40,82  4,39)  54,79%
%H  0,17 
b) O gás carbônico será retido no tubo 2.
CO2 + 2 NaOH  Na2CO3 + H2O ou CO2 + NaOH 
NaHCO3
31) Alternativa: C
32) a)
Nessa combinação, o BaCO3(s) é totalmente consumido,
logo o BaSO4(s) formado não será contaminado com
BaCO3(s).
b) 4,4 mols
c) 40 anos
Nessa combinação, teremos a formação de BaSO4(s)
contaminado com BaCO3(s), devido ao seu excesso.
b)
30) a)
massa de C :
12 mg C
x
=
⇒x 1,58 mg C
44 mg CO 2 5,80 mg
massa de H :
2 mg H
y

⇒y  0,17 mg H
18 mg H 2 O 1,58 mg
%C  1,58 
100%
 40,82%
3,87
14