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)
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