Agrupamento de Escolas D.Maria II Física e Química A 11ºanoneiro / 201FT 1 – Estequiometria Fevereiro de 2014

1 . Calcule a quantidade de substância correspondente a: 1.1. 40,0 g de HNO3. (R: 0,635 mol)

1.2. 20,0 g de glicose (C6H12O6). (R: 0,111 mol)

1.3. 25,0 g de amoníaco com 5% de impurezas. (R: 1,40 mol)

2. Calcule a massa, expressa em gramas, das seguintes quantidades de substância:

2.1. 5,0 mol de ozono (O3). (R: 240 g)

2.2. 6,20 mol de dióxido de carbono (CO2) (R: 272,8 g)

3. Calcule a quantidade de …

3.1. átomos de hidrogénio que existem 5,0 g de água. (R: 0,56 mol de H)

3.2. Iões sulfato existentes e 25,0 g de sulfato de alumínio. (R: 0,21 mol de SO42-)

3.3. átomos de cloro existentes em 3,2 x 1024 moléculas de PCl5. (R: 26,60 mol de Cl)

4. Calcule o número de partículas que existem em …

4.1. 24 g de água. (R: 8,03 x 1023 moléculas de água)

4.2. 12 dm3 de CO2 (em condições PTN). (R: 3,22 x 1023 moléculas de CO2) 4.3. uma gota de álcool etílico (C2H6O) com 1mm de diâmetro (massa volúmica 0,8 g/cm3). (R: 5,5 x 1018 moléculas

de etanol).

5. Determine a massa, em unidades SI, de uma molécula de oxigénio. (R: 5,3 x 10-26 kg)

6. Calcule a concentração molar das seguintes soluções:

6.1. 3,0 g de NaCl em 20 cm3 de solução. (R: 2,6 mol/dm3).

6.2. 40,0 g de nitrato de prata (AgNO3) com 1,50% de impurezas em 500 cm3 de solução. (R: 0.464 mol/dm3).

7. Calcular o número de iões sódio que existem em 50 cm3 de uma solução aquosa de sulfato de sódio com a

concentração igual a 0,2 mol/dm3. (R:1,2 x 1022 iões Na+)

8. Pretende-se aumentar a concentração de 50 cm3 uma solução de hidróxido de sódio de 0,5 mol/dm3 para 0,6

mol/dm3. Que massa de soluto deve ser adicionada? (R: 0,2 g de NaOH).

9. Se pretendermos diluir a solução da alínea anterior de modo que passe de 0,5 mol/dm3 para 0,4 mol/dm3, que

volume de solvente deve ser adicionado? Quais os instrumentos de laboratório que utilizarias para medir esse

volume? (R: 12,5 cm3 de solvente)

10. Misturaram-se duas soluções de cloreto de sódio: uma de 50 cm3 com a concentração de 0,5 mol/dm3 e outra de

150 cm3 de concentração 1,5 mol/dm3. Qual a concentração da solução que resulta da mistura das duas? (R:

1,25 mol/dm3)

11. Calcule a quantidade de oxigénio que existe no ar de uma sala, com as dimensões de 10 x 5 x 4 m, nas

condições PTN. (R: 1875 mol de O2)

12. Acerte os seguintes esquemas químicos:

A) 2 2Na(s) H O(l) NaHO(aq) H (g)+ ⎯⎯→ +

B) 2 4 2 4 2H SO (aq) Ca(HO) (aq) CaSO (aq) H O(l)+ ⎯⎯→ +

C) 2 6 2 2 2C H (g) O (g) CO (g) H O(g)+ ⎯⎯→ +

D) 2Zn(s) Cu (aq) Zn (aq) Cu(s)+ ++ ⎯⎯→ +

E) 3 2 3 2 2NaN (s) Fe O (s) Na O (s) Fe(s) N (g)+ ⎯⎯→ + +

F) HgO(s) aquecimento! →!!!! Hg (l) + O2 (g)

13. Traduza por equações químicas as seguintes reações:

A) Combustão do hidrogénio.

B) Síntese do amoníaco a partir do azoto e do hidrogénio.

C) O nitrato de chumbo e iodeto de potássio, ambos em solução aquosa, reagem entre si para originar nitrato

de potássio, solúvel em água, e iodeto de chumbo, pouco solúvel em água.

D) Formação do óxido de alumínio por exposição deste ao ar.

E) O ferro metálico e o oxigénio gasoso reagem entre si para originar óxido de ferro (III).

F) O potássio metálico e o oxigénio gasoso reagem entre si, originando óxido de potássio sólido.

G) O óxido de potássio sólido e a água líquida reagem entre si, originando hidróxido de potássio aquoso.

H) O magnésio no estado sólido e a água líquida reagem entre si para dar origem ao hidróxido de

magnésio no estado aquoso e hidrogénio gasoso.

14. Considere a seguinte equação química: 4 2 2 2CH (g) 2O (g) CO (g) 2H O(g)+ ⎯⎯→ +

14.1. Faça a leitura qualitativa e quantitativa da reacção esquematizada.

14.2. Que quantidade de dióxido de carbono se obtém por reação de uma mole de metano com oxigénio suficiente?

(R: 1 mol de CO2)

14.3. Qual é a quantidade química de H2O que se forma quando 2 mol de metano são postos em presença de 4 mol

de oxigénio? (R: 4 mol de H2O)

14.4. Calcula a massa de metano que é necessária reagir, com oxigénio suficiente, para produzir 1000 kg de CO2. (R:

3,64 x 105 g de metano)

14.5. Qual o volume de H2O, em condições PTN, produzido nas condições da alínea anterior? (R: 1,02 x 106 dm3)

15. Considera a combustão completa do álcool etílico: ( ) ( ) ( ) ( )2 6 2 2 2C H O l 3 O g 2 CO g 3 H O g+ ⎯⎯→ +

Calcule:

15.1. a quantidade de oxigénio necessária à combustão completa de 3 mol de álcool etílico. (R: 9 mol de O2)

15.2. a quantidade de água que se forma por cada mole de O2 consumido. (R: 1 mol de H2O)

15.3. o número de moléculas de dióxido de carbono que se formam por cada mole de álcool etílico

consumido. (R:1,2 x 1024 moléculas de CO2)

16 A equação química seguinte refere-se à reacção de produção do hidrogénio a partir do pentano:

C5H12(g) + 02(g) → CO(g) + H2(g)

16.1. Acerte-a.

16.2. Sabendo que esta reacção apresenta um rendimento de 77%, determina o volume de hidrogénio (PTN) formado

a partir de 100 g de pentano. (R: 144 dm3)

17. Misturara-se 7,00 g de azoto (N2) com 2,40 g de hidrogénio (H2) em condições propícias à reacção de formação

do amoníaco.

17.1. Determine o reagente limitante. (R: N2)

17.2. Calcule a quantidade de amoníaco que se espera obter. (R: 0,500 mol de NH3)

17.3. Se se formarem 6,8 g de amoníaco, qual o rendimento da reacção? (R: 80%)

17.4. Na situação da alínea anterior, que massa de azoto e que massa de hidrogénio ficou por reagir?

(R: 1,40 g de N2 e 1,20 g de H2).

18. Misturaram-se 2,00 g de metano (CH4) com 1,5 g de água tendo-se formado hidrogénio e 0,060 mol de

monóxido de carbono (CO). Calcular o rendimento da reacção e a massa de hidrogénio formada.

(R: η= 72,3%; 0,36 g de H2).

19. A 100 cm3 de uma solução aquosa de HCl 0,50 mol/dm3 adicionou-se 1,2 g de zinco com 20% de impurezas. Da

reação ［2HCl (aq) + Zn (s) → ZnCl2 (aq) + H2(g)］ produziram-se 0,30 dm3 (PTN) de hidrogénio.

Calcula o rendimento. (η=91%)

20. O bicarbonato de sódio, ou hidrogenocarbonato de sódio, é um fermento que, quando aquecido, liberta dióxido

de carbono; a sua adição à massa dos bolos ou do pão provoca um aumento de volume. Além do dióxido de

carbono, também se formam mais dois produtos de reação: carbonato de sódio e vapor de água.

20.1. Escreva a equação química correspondente à reação acima descrita.

20-2. Calcule a quantidade de bicarbonato de sódio que, ao decompor-se, produz 2,20g de dióxido de carbono. (R:

0,1 mol de bicarbonato de sódio)

21. O sulfato de cobre II penta-hidratado, ao ser aquecido ao ar acima de 100ºC, perde a água de cristalização

originando o sulfato de cobre II anidro.

21.1. Escreva a equação química que traduz a desidratação do sulfato de cobre II penta-hidratado.

21.2. Que massa de água se obtém por desidratação de 2,50g de sulfato de cobre II penta-hidratado? (R: 0,902 g de

sulfato de cobre II penta-hidratado)

22. A hidrazina ( 2 4N H ) e o peróxido de hidrogénio ( 2 2H O ) são utilizados, em conjunto, como combustível para

foguetões. Os produtos da reação são o azoto e o vapor de água.

22.1. Escreva a equação química que traduz esta reação.

22.2. Determine a massa de peróxido de hidrogénio necessária para reagir com 1000 kg de hidrazina.

(R: 2125 kg de H2O2).

22.3. Que volume de gases se liberta, em condições PTN, nas circunstâncias da alínea anterior? (R: 3,5 x 106 dm3)

23. O clorato de potássio, 3KClO , é muito usado nos laboratórios para produzir oxigénio. Por aquecimento, na

presença de um catalisador (dióxido de manganésio), além de se libertar oxigénio, forma-se também cloreto de

potássio.

Determine o volume de oxigénio, em condições PTN, que se obtêm a partir de 90 g de clorato de potássio que

contém 15% de impurezas. (R: 21 dm3 de O2)

24. Na combustão de 67,2 g de propano com excesso de oxigénio, em condições PTN, obtiveram-se 30,0 g de

dióxido de carbono. Determine o rendimento da reação. (η=15% )