Exercícios sobre estequiometria
Teste os seus conhecimentos por meio desta lista de exercícios sobre estequiometria, um dos temas mais complexos de Química.
Publicado por: Stéfano Araújo NovaisQuestões
-
Questão 1
(Enem – 2ª Aplicação) Um tanque industrial contendo ácido clorídrico se rompeu e dele vazaram 365 kg dessa substância. A equipe de contenção de acidentes foi mobilizada e utilizou, para neutralizar o ácido, cal hidratada. Para não deixar resíduos do ácido, como margem de segurança, aplicou-se 50% a mais dessa base. A equação da reação de neutralização está representada a seguir:
2 HCl (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaCl2 (aq) + 2 H2O (l)
As massas molares do HCl e do Ca(OH)2 são, respectivamente, iguais a 36,5 g/mol e 74 g/mol.
Considerando a cal hidratada 100% pura, a massa de Ca(OH)2 utilizada na neutralização do ácido foi
A) 370 kg.
B) 555 kg.
C) 740 kg.
D) 1 110 kg.
E) 1 480 kg.
Alternativa B.
A relação estequiométrica a ser usada é:
2 mols HCl ------------- 1 mol Ca(OH)2
365 kg HCl ------------- x
Com os valores das massas molares, a regra de três é convertida da seguinte forma:
2 ∙ 36,5 g HCl --------------- 74 g Ca(OH)2
365 kg HCl ------------------ x
O valor de x é:
2 ∙ 36,5 ∙ x = 365 ∙ 74
2 ∙ x = 10 ∙ 74
2 ∙ x = 740
x = 740/2
x = 370 kg Ca(OH)2
Entretanto, aplicou-se uma margem de segurança de 50% a mais da massa dessa base. Assim, devemos multiplicar o valor de x por 1,5 (acréscimo de 50%).
Portanto, a massa usada de base é 1,5 ∙ 370 = 555 kg.
-
Questão 2
(Enem) O Brasil é o maior produtor mundial de nióbio (massa molar = 93 g mol–1), metal utilizado na fabricação de vários tipos de aço: automotivos, estruturais e inoxidáveis. O processo utilizado na produção do nióbio é a redução aluminotérmica de Nb2O5 com excesso de 10% de Al (massa molar = 27 g mol–1), em relação à quantidade estequiométrica da reação, representada pela equação química:
3 Nb2O5 (s) + 10 Al (s) → 6 Nb (s) + 5 Al2O3 (s)
Uma engenheira metalúrgica estimou a massa de alumínio necessária para produzir 9,3 kg de nióbio, nas condições descritas, para a produção de um lote de peças de aço encomendado por uma indústria, considerando um rendimento de 100%.
Disponível em: www.cbmm.com.br. Acesso em: 17 out. 2015 (adaptado).
A massa de alumínio, em quilograma, estimada pela engenheira é mais próxima de
A) 2,7 kg.
B) 3,0 kg.
C) 4,1 kg.
D) 4,5 kg.
E) 5,0 kg.
Alternativa E.
A relação estequiométrica para essa questão é:
6 mols Nb ----------- 10 mols Al
9,3 kg Nb ------------ x
Com as massas molares, temos:
6 ∙ 93 g Nb ----------- 10 ∙ 27 g Al
9,3 kg Nb ------------- x
O valor de x, portanto, é:
6 ∙ 93 ∙ x = 9,3 ∙ 10 ∙ 27
6 ∙ 10 ∙ x = 10 ∙ 27
6 ∙ x = 27
x = 27/6
x = 4,5 kg Al
Contudo, utilizou-se um excesso de 10% de alumínio, e, assim, deve-se acrescentar 10% sobre o valor de x. Portanto, deve-se fazer:
1,1 ∙ x = 1,1 ∙ 4,5 = 4,95 kg ≈ 5,0 kg Al
-
Questão 3
(Enem PPL) Um marceneiro esqueceu um pacote de pregos ao relento, expostos à umidade do ar e à chuva. Com isso, os pregos de ferro, que tinham a massa de 5,6 g cada, acabaram cobertos por uma camada espessa de ferrugem (Fe2O3∙H2O), uma substância marrom insolúvel, produto da oxidação do ferro metálico, que ocorre segundo a equação química:
2 Fe (s) + 3/2 O2 (g) + H2O (l) → Fe2O3∙H2O (s)
Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Fe = 56.
Qual foi a massa de ferrugem produzida ao se oxidar a metade (50%) de um prego?
A) 4,45 g.
B) 8,90 g.
C) 17,80 g.
D) 72,00 g.
E) 144,00 g.
Alternativa A.
A massa de cada prego é de 5,6 g, contudo, apenas metade se oxidam, ou seja, 2,8 g.
A relação estequiométrica para essa questão é:
2 mols Fe ---------- 1 mol Fe2O3∙H2O
2,8 g Fe ------------ x
A massa molar de ferrugem é:
MM(Fe2O3∙H2O) = 2 × 56 + 3 × 16 + 2 × 1 + 16 = 112 + 48 + 2 + 16 = 178 g/mol
Substituindo-se esse valor na regra de três, temos:
2 ∙ 56 g Fe ------------- 178 g Fe2O3∙H2O
2,8 g Fe ---------------- x
O valor de x, portanto, é:
2 ∙ 56 ∙ x = 2,8 ∙ 178
2 ∙ 56 ∙ x = 28 ∙ 17,8
2 ∙ 2 ∙ x = 17,8
4 ∙ x = 17,8
x = 17,8/4
x = 4,45 g Fe2O3∙H2O
-
Questão 4
(Enem PPL) Objetos de prata sofrem escurecimento devido à sua reação com enxofre. Estes materiais recuperam seu brilho característico quando envoltos por papel alumínio e mergulhados em um recipiente contendo água quente e sal de cozinha.
A reação não balanceada que ocorre é:
Ag2S (s) + Al (s) → Al2S3 (s) + Ag (s)
Dados da massa molar dos elementos (g mol−1): Ag = 108; S = 32.
UCKO, D. A. Química para as ciências da saúde: uma introdução à química geral, orgânica e biológica. São Paulo: Manole, 1995 (adaptado).
Utilizando o processo descrito, a massa de prata metálica que será regenerada na superfície de um objeto que contém 2,48 g de Ag2S é
A) 0,54 g.
B) 1,08 g.
C) 1,91 g.
D) 2,16 g.
E) 3,82 g.
Alternativa D.
Ao se fazer o balanceamento da reação, temos:
3 Ag2S (s) + 2 Al (s) → Al2S3 (s) + 6 Ag (s)
A relação estequiométrica, portanto, é:
3 mols Ag2S ------------ 6 mols Ag
2,48 g Ag2S ------------ x
A massa molar do Ag2S é:
MM(Ag2S) = 2 × 108 + 32 = 216 + 32 = 248 g/mol
Substituindo-se na regra de três, temos:
3 ∙ 248 g Ag2S ------------- 6 ∙ 108 g Ag
2,48 g Ag2S ---------------- x
3 ∙ 248 ∙ x = 2,48 ∙ 6 ∙ 108
100 ∙ x = 2 ∙ 108
100 ∙ x = 216
x = 216/100
x = 2,16 g Ag
-
Questão 5
O ferro metálico é produzido a partir da seguinte reação:
Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe (s) + CO2 (g)
Considerando que foram usados 320 gramas de Fe2O3, determine a massa de ferro metálico produzida, em gramas.
Massas molares (em g/mol): Fe = 56; O = 16; C = 12.
A) 112 g
B) 224 g
C) 56 g
D) 320 g
E) 11,2 g
Alternativa B.
A reação balanceada fica da seguinte forma:
Fe2O3 (s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO2 (g)
Assim, a relação estequiométrica fica:
1 mol Fe2O3 ------------- 2 mols Fe
320 g Fe2O3 ------------- x
A massa molar do Fe2O3 é:
MM(Fe2O3) = 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 = 160 g/mol
Assim, convertendo-se os valores de mol para massa, temos:
160 g Fe2O3 ------------- 2 × 56 g Fe
320 g Fe2O3 ------------- x
160 ∙ x = 320 ∙ 2 ∙ 56
x = 4 ∙ 56
x = 224 g de Fe
-
Questão 6
O tricloreto de fósforo, PCl3, é obtido a partir da reação do fósforo branco com o cloro gasoso, mediante a reação química a seguir.
P4 (s) + 6 Cl2 (g) → 4 PCl3 (g)
Determine a massa de produto obtido quando são utilizados 31 g de fósforo branco.
Massas molares (em g/mol): P = 31; Cl = 35,5.
A) 124,0 g
B) 137,5 g
C) 275,0 g
D) 426,0 g
E) 550,0 g
Alternativa B.
A relação estequiométrica fica:
1 mol P4 ------------- 4 mols PCl3
31 g P4 ------------- x
A massa molar do P4 e PCl3 são:
MM(P4) = 4 × 31 = 124 g/mol
MM(PCl3) = 31 + 3 × 35,5 = 31 + 106,5 = 137,5 g/mol
Assim, convertendo-se os valores de mol para massa temos:
124 g P4 ------------- 4 × 137,5 g Fe
31 g P4 -------------- x
124 ∙ x = 4 ∙ 137,5 ∙ 31
124 ∙ x = 124 ∙ 137,5
x = 137,5 g PCl3
-
Questão 7
A combustão do butano é representada pela equação química a seguir, não balanceada.
C4H10 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (g)
Determine a massa de dióxido de carbono formada, em gramas, após a combustão de 6,0 mols de butano.
Massas molares (em g/mol): H = 1; C = 12; O = 16.
A) 24 g
B) 44 g
C) 264 g
D) 528 g
D) 1056 g
Alternativa E.
A seguir, a reação balanceada:
C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) → 4 CO2 (g) + 5 H2O (g)
Assim, tem-se a relação estequiométrica:
1 mol C4H10 ------------ 4 mols CO2
6 mols C4H10 ----------- x
Com isso, acha-se o valor de x:
1 ∙ x = 6 ∙ 4
x = 24 mols de CO2
A massa molar do CO2 é:
MM(CO2) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 g/mol
Assim, a massa total de CO2 é igual a:
1 mol CO2 ------------ 44 g
24 mols CO2 ---------- y
y = 24 ∙ 44
y = 1056 g de CO2
-
Questão 8
A fosfina (PH3) reage com o gás oxigênio (O2) para a formação do P4O10 e água, conforme a equação química não balanceada a seguir:
PH3 (g) + O2 (g) → P4O10 (s) + H2O (l)
Determine a massa de P4O10 formada a partir da utilização de 6,4 g de O2.
Massas molares (em g/mol): H = 1; O = 16; P = 31.
A) 7,1 g
B) 12,8 g
C) 3,4 g
D) 13,6 g
E) 10,5 g
Alternativa A.
A reação balanceada é:
4 PH3 (g) + 8 O2 (g) → P4O10 (s) + 6 H2O (l)
Com isso, tem-se a relação estequiométrica:
8 mols O2 ---------------- 1 mol P4O10
6,4 g O2 ------------------ x
As massas molares de O2 e P4O10 são:
MM(O2) = 2 × 16 = 32 g/mol
MM(P4O10) = 4 × 31 + 10 × 16 = 124 + 160 = 284 g/mol
Substituindo-se os valores de mol pelas massas, temos:
8 ∙ 32 g O2 ------------------- 284 g P4O10
6,4 g O2 --------------------- x
Assim, o valor de x:
8 ∙ 32 ∙ x = 6,4 ∙ 284
8 ∙ 32 ∙ x = 64 ∙ 28,4
8 ∙ x = 2 ∙ 28,4
4 ∙ x = 28,4
x = 28,4/4
x = 7,1 g P4O10
-
Questão 9
No processo conhecido como cloração, o gás cloro reage com água para formar o ácido hipocloroso e o ácido clorídrico, conforme a equação demonstrada a seguir:
Cl2 (g) + H2O (l) → HCl (aq) + HClO (aq)
Se em um processo de cloração são usados 3 mols de Cl2, determine o número de mols de HClO produzidos.
A) 2.
B) 3.
C) 4.
D) 5.
E) 6.
Alternativa B.
A reação química já está balanceada, dessa forma:
1 mol Cl2 ---------- 1 mol HClO
3 mols Cl2 --------- x
Com isso, acha-se o valor de x:
1 ∙ x = 1 ∙ 3
x = 3 mols HClO
-
Questão 10
O silício é muito importante para a confecção de chips para computadores. Sua obtenção pode ser feita a partir da seguinte reação química:
SiCl4 (s) + 2 Mg (s) → Si (s) + 2 MgCl2 (s)
Assinale a alternativa que apresenta a massa de silício produzida a partir de uma amostra de 225 g de tetracloreto de silício.
Massas molares (em g/mol): Mg = 24; Si = 28; Cl = 35,5.
A) 28 g
B) 42 g
C) 56 g
D) 112 g
E) 224 g
Alternativa B.
Como a reação já está balanceada, temos que:
1 mol SiCl4 ------------- 1 mol Si
255 g SiCl4 ------------- x
A massa molar do SiCl4 é:
MM(SiCl4): 28 + 4 × 35,5 = 28 + 142 = 170 g/mol
Assim, substituindo-se os valores de massa molar na regra de três, temos:
170 g SiCl4 -------------- 28 g Si
255 g SiCl4 -------------- x
O valor de x, portanto, é:
170 ∙ x = 255 ∙ 28
x = 1,5 ∙ 28
x = 42 g Si
-
Questão 11
A decomposição térmica do carbonato de cálcio (CaCO3) produz óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono (CO2).
A partir da decomposição de 800 kg de carbonato de cálcio, pode-se dizer que a massa de óxido de cálcio produzida é igual a:
Massas molares (em g/mol): C = 12; O = 16; Ca = 40.
A) 224 kg
B) 336 kg
C) 448 kg
D) 560 kg
E) 672 kg
Alternativa C.
A reação para o processo é:
CaCO3 → CaO + CO2
Já está balanceada. Portanto, a relação estequiométrica é:
1 mol CaCO3 ------------ 1 mol CaO
800 kg CaCO3 ----------- x
As massas molares das substâncias envolvidas são:
MM(CaCO3) = 40 + 12 + 3 × 16 = 40 + 12 + 48 = 52 + 48 = 100 g/mol
MM(CaO) = 40 + 16 = 56 g/mol
Substituindo-se os valores na regra de três, temos:
100 g CaCO3 -------------- 56 g CaO
800 kg CaCO3 ------------ x
Assim, o valor de x:
100 ∙ x = 800 ∙ 56
x = 8 ∙ 56
x = 448 kg CaO
-
Questão 12
O cloreto de alumínio é eficaz no controle da transpiração e do odor corporal. Por conta disso, é muito usado em desodorantes e antitranspirantes comerciais. Sua obtenção é dada pela seguinte reação:
2 Al (s) + 6 HCl (aq) → 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)
Assinale a alternativa que apresenta a quantidade de HCl necessária para a obtenção de 10 mols de cloreto de alumínio.
A) 90 mol
B) 15 mol
C) 45 mol
D) 30 mol
E) 50 mol
Alternativa D.
A reação química já está balanceada, dessa forma:
2 mols AlCl3 ---------- 6 mols HCl
10 mols AlCl3 -------- x
Com isso, acha-se o valor de x:
2 ∙ x = 10 ∙ 6
x = 10 ∙ 3
x = 30 mols HCl