GABARITO E RESOLUÇÃO COMENTADA – ESTEQUIOMETRIA

1- RESP: D

A questão fornece os reagentes e produtos, isto facilita para equacionar a reação.

O enunciado fala sobre a decomposição do dicromato de amônio.

Equacionando e balanceando a equação, temos:

1(NH₄)₂Cr₂O₇ (s)  1 N₂ (g) +4 H₂O(v) + Cr₂O₃(s)

1 mol ---------------------------- 4 mol

0,5 mol ------------------------- x

X = 2 mol de H₂O

DICA: Lendo a equação, ela indica que 1 mol de dicromato de amônio sofre decomposição em 1 mol de gás nitrogênio, 4 mols de água e 1 mol de óxido de cromo III.

2- RESOLUÇÃO

A questão informa que o chumbo é recuperado através de um processo semelhante ao que ocorre com o ferro no alto forno.

Processo de obtenção do ferro no alto forno:

Fe₂O₃(s) + 3 CO(g) 2 Fe(s) + 3 CO₂(g).

Processo de recuperação do chumbo metálico:

a) 2 PbO(s) + C(s)  2 Pb(s) + CO₂(g).

NOTA: oxidação ---- perde elétrons ----agente redutor.

Redução --- recebe elétrons ---- agente oxidante.

DICA: Oxidação  aumento algébrico do nox.

Redução  diminuição algébrico do nox

PORTANTO:

Agente redutor é a substância que sofre oxidação = CARBONO.

Agente oxidante é a substância que sofre redução = PbO

b) O texto informa que a quantidade de chumbo existente na sucata é de 11,5 %. Para calcular o número de mols de chumbo, primeiro temos que calcular quanto de chumbo temos nas 350 toneladas de vidro apreendida pela Receita Federal.

350 toneladas ---------------------100 %

X ----------------------11,5 %

X = 40,25 toneladas de chumbo

Agora vamos calcular o número de mols do chumbo, sabendo-se que a sua massa atômica é 207,2 g.mol^-1

207,2 g ------------------- 1 mol

40,25 x 10⁶ g ------------ x

X = 194,25 . 10³ mol

3- RESP: A

A questão pede para determinar se a pureza da soda caustica ( NaOH ) está correta.

Esta solução foi titulada com ácido clorídrico de concentração molar 0,5 mol/L e foram gastos 20 mL, para conseguir neutralizar 10 mL da soda caustica.

NOTA: titulação é a determinação da concentração de uma solução de concentração desconhecida, a partir de uma solução de concentração conhecida. Nesta questão a solução ácida tem a concentração conhecida e a solução de NaOH, a concentração desconhecida, pois a massa que colocou para reagir é impura e não podemos afirmar a sua concentração.

DICA: Na titulação ocorre a neutralização total. Isto indica que o número de mols dos reagentes obedece à proporção.

Vamos equacionar a reação de neutralização total.

1HCl (aq) + 1NaOH(aq)  1 NaCl(aq) + 1 H₂O (l)

µ = 0,5 mol/L µ = ?

v = 0,02 L v = 0,01 L

n = 0,01 mol n =0,01 mol

Determinamos o número de mols do ácido utilizando uma regra de três. Como obedece a proporção o número de mols do ácido será igual ao número de mols da base.

0,5 mol ---------- 1 litro

X ----------- 0,02 litro

X = 0,01 mol de HCl

µ = _ , temos : n = 0,01 mol v= 0,01 L , µ= ?

µ = 1 mol.L^-1

Agora vamos calcular a massa de NaOH necessária para preparar a solução 1 mol.L^-1 .

µ = m / MV, onde m =? M = 40g.mol^-1 V = 0,01L

m = 1 x 40 x 0,01  m = 0,4 g de NaOH.

Calculando a pureza

1g NaOH ---------------- 100%

0,4 g NaOH -------------- X

X = 40% de pureza. ( a informação não procede ).

4- RESP: B

A questão informa os reagentes e produtos. Vamos equacionar a reação citada.

2 HCl (aq) + CaCO₃(s)  CaCl₂(aq) + H₂O + CO₂(g).

Notamos que na reação é formado 1 mol de CO₂ e o volume formado foi medido nas CNTP ( Condições Normais de Temperatura e Pressão), onde 1 mol de gás corresponde a 22,4 L. Assim podemos dizer que:

2 HCl (aq) + CaCO₃(s)  CaCl₂(aq) + H₂O + CO₂(g).

100 g ------------------------ 22,4 L

X -------------------------- 1,792 L

X = 8 gramas de CaCO₃ reagiu.

Considerando que a amostra era de 10 gramas de calcita, podemos calcular o teor de CaCO₃.

10 g ---------------- 100%

08 g ---------------- x

X = 80 % de CaCO₃

5- RESP:

A reação pode ser escrita de duas maneiras.

a) CuSO₄(aq) + Zn(s) → Cu(s) + ZnSO₄(aq)

ou

Cu²⁺(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn²⁺(aq)( “cortou” o SO₄^-2 )

DICA: os íons sulfato nessa reação são denominados de íons espectadores. Aparece no reagente e nos produtos, porém podem ser cortados.

b) De acordo com a reação, notamos que a proporção entre os números de mols é de CuSO₄ e Zn (s) é de 1:1

CuSO₄(aq) + Zn(s) → Cu(s) + ZnSO₄(aq)

Verificando os valores dados no experimento 3, temos o excesso de zinco. Pois 0,3 mol de CuSO₄, reage com 0,3 mol de Zn(s). Isto indica que temos 0,4 mol de zinco em excesso, logo o reagente limitante é o CuSO₄.

Reagente limitante(determina o fim da reação ) = CuSO₄

b) A tabela informa que o número de mols total é igual a 1,0. Sabemos que a proporção entre os reagentes é de 1:1. Concluímos que a quantidade de mols de sulfato de cobre e de zinco são iguais.

Portanto x = 0,5 e Y = 0,5

6- RESOLUÇÃO

A questão fornece a reação e dois valores de massa.

DICA: Quando a questão fornece dois valores de massa ou de mols, provavelmente algum reagente está em excesso. Para determinar o reagente em excesso, vamos multiplicar em cruz ( exemplo acima ) e encontrar dois números ( em vermelho), o maior número indica o reagente em excesso. Se após a multiplicação encontrar resultados iguais, isto indica que não temos reagente em excesso.

Você pode verificar também que a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos ( LEI DE LAVOISIER)

1. Através do proposto acima, o reagente em excesso é o anidrido acético e o reagente limitante é o ácido salicílico. Isto indica que para reagir com 138 g de ácido salicílico, precisamos de 5,1 g de anidrido acético de acordo com a proporção.

138 g de ácido salicílico ----------- 102 g de anidrido acético

6,90 g de ácido salicílico ------------- x

x = 5,1 g de anidrido acético

Como foram colocados 10,2 g de anidrido acético, resta sem reagir 5,1 grama de anidrido acético em excesso

b) A questão pede para calcular o rendimento da reação, sabendo-se que foram obtidos 5,0 g de acido acetilsalicílico (AAS ). Vamos calcular a massa obtida se o rendimento fosse de 100% e depois determinar o real rendimento.

138 g -------------- 180 g

6,9 g -------------- x

X = 9,0 gramas de AAS se o rendimento fosse de 100%

A questão informa que foi obtido apenas 5,00 g de AAS, comparando com o valor encontrado ( 9,0 gramas ), vamos calcular o rendimento.

9,0 g ---------- 100%

5,0 g ---------- x

X = 55,55% de rendimento

7- RESP: B

A questão já fornece a reação devidamente balanceada e pede para calcular o rendimento, informando que foram produzidos 126 g de NaHCO₃.Primeiro vamos calcular a massa de NaHCO₃ se o rendimento fosse de 100% a partir de 1mol (106 g ) de carbonato de sódio.

DICA: Observando as alternativas já sabemos que o rendimento é menor ou igual a 80%.

Calculando a massa de NaHCO₃ produzida.

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2 NaHCO₃

106 g ---------- 168 g ( massa molar)

106 g ---------- x

X = 168 g de NaHCO₃

Calculando o rendimento

168 g ---------- 100%

126 g ----------- x

X = 75%

8- RESP: D

A questão fornece as reações para a formação do ácido sulfúrico.

DICA: quando a questão fornece mais que uma reação, onde o produto de uma é reagente na próxima, podemos somar as reações dadas e encontrar uma reação global.

Calculando a quantidade de enxofre.

Foram extraídos 200 kg de enxofre com 80% de pureza.

200 kg --------100%

X -------- 80%

X = 160 kg de enxofre

Escrevendo a reação global.

9- RESP: A

Podemos dizer que esta questão, segue o estilo ENEM, pois apresenta um enunciado longo e uma resolução rápida. Para resolver esta questão precisamos apenas das últimas quatro linhas do enunciado.

Vamos equacionar a reação de combustão total do metanol citada e encontrar o número de mols do CO₂ obtido quando queima 3,2 kg ( 3200 g ) de metanol.

CH₃OH + 3/2 O₂  CO₂(g) + 2 H₂O

32 g ------------- 1 mol

3200 g ----------- x

X = 100 mol CO₂

Agora, utilizando a equação de um gás ideal vamos calcular o volume de CO₂ em 1 atm , 27ºC ( 300K ) e 100 mols.

PV = nRT è V = 100 X 0,082 X 300 / 1 V = 2460 L

10 – RESP: D

A questão fornece a reação e informa que o rendimento é de 100%. Portanto vamos aplicar a relação entre massas.

4 C₆H₅NO₂ + 9 Fe + 4 H₂O → 4 C₆H₅NH₂ + 3 Fe₃O₄ + 540 kJ

492 g ------------- 372 g ( massa molar)

246 x 10³g --------- x

X = 186 x 10³ g = 186 kg

11 – RESP: C

A questão fornece informação a respeito da dose de vitamina c recomendada diariamente. Porém diz que segundo Linus Pauling a dose ideal é de 3000 mg/dia.

Foi dada uma tabela de alimentos, mas a questão refere-se somente a maça nacional

De acordo com a pergunta, os cálculos devem ser realizados, utilizando a dosagem adotada por Linus Pauling. Assim temos:

DOSE RECOMENDADA: 3000 mg / dia

MAÇA NACIONAL: 15 mg vitamina C / 100 g maça

Vamos calcular amassa em gramas de maça necessária para atingir a dose recomendada.

15 mg vitamina C -------------- 100 g maça.

3000 mg vitamina C ------------- X

X = 20.000 g de maçã ( 20 kg de maça nacional )

12- RESOLUÇÃO

A partir das reações fornecidas, podemos obter uma reação global e realizar os cálculos.

Pela reação, temos a formação de 12 mols de gás ( 4 + 8 = 12 ).

DICA: 1 mol de gás nas CNTP = 22,4 L

1 mol gás ------------- 22,4 L

12 mol gás ------------ x

X = 268,8 L

Calcular para a decomposição de 1 gramas de N₂H₄.

4 N₂H₄(l) → 4 N₂ (g) + 8 H₂ (g)

128 g -------- 268,8 L (TOTAL DE GÁS )

1 g --------- x

X = 2,1 L

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