Exercicios De Quimica

1 (valor: 2,0 pontos)

O gás natural, embora também seja um combustível fóssil, é considerado mais limpo do que a gasolina, por permitir uma combustão mais completa e maior eficiência do motor. Assim, um número crescente de táxis rodam na cidade movidos por este combustível. Estes veículos podem ser reconhecidos por terem parte de seu porta-malas ocupado pelo cilindro de aço que contém o gás. Um cilindro destes, com volume de 82 litros, foi carregado em um posto, numa temperatura de 27oC, até uma pressão de 6 atm. Qual a massa de gás natural nele contido, considerando o gás natural formado (em mols) por 50% de metano (CH4) e 50% de etano (C2H6)?

Dado: R = 0,082 atm.L/K

Resposta:

Pela lei dos gases, PV= nRT

n = PV/RT = 6 x 82/ 0,082x300 = 20 mols

1 mol do CH4 16g e 1 mol do C2H6  30g

Como 50% do gás natural (em mols) é de CH4 , teremos 10 mols de CH4 e, por conseguinte, 10 mols de C2H6. Assim:

Massa de CH4 = 10x16= 160 g

Massa de C2H6 = 10x30= 300 g

Massa total: 160 + 300 = 460 g

2 (valor: 2,0 pontos)

A mistura de hidrazina (N2H4) e peróxido de hidrogênio (H2O2) pode ser utilizada na propulsão de foguetes:

N2H4(I) + 2H2O2(I) N2(g) + 4H2 O(g) + 154 kcal

Admitindo que o peróxido de hidrogênio está em excesso e que o rendimento da reação é de 100%, calcule a energia liberada quando se consomem 64g de hidrazina..

Resposta:

1 mol do N2H4  32 g

Para 1 mol de N2H4  154 kcal de energia liberada

Assim: 32g  154 kcal

64g  308 kcal de energia liberada

3 (valor: 2,0 pontos)

Um dos problemas associados à queima de carvão em usinas termelétricas é a chuva ácida, decorrente, entre outros, da formação de ácido sulfúrico na atmosfera. Um dos países mais atingidos, na Europa, foi a Suécia. Neste país, vários lagos tornaram-se acidificados, apresentando um pH incompatível com a vida aquática. Como solução, foi utilizado calcário, CaCO3, na tentativa de neutralizar este ácido em excesso. Supondo um lago com 1 milhão de metros cúbicos de água, com um pH=4,0, calcule a quantidade de CaCO3, em toneladas, necessária para elevar este pH para 7,0:

H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + CO2 + H2O

Resposta:

O pH do lago é 4,0. Então, a concentração

O volume do lago é 1,0x106 m3 = 1,0 x 109L.

Então, o número de mols de ácido sulfúrico é 5,0x10-5x1,0 x 109 = 5,0x104 mols

Para neutralizar esse número de mols de ácido sulfúrico (pH = 7) e como a relação estequiométrica é de l mol de ácido sulfúrico para 1 mol de carbonato de cálcio, teremos

5,0x104 mols de carbonato de cálcio.

Como 1 mol de CaCO3  100g, então, a massa será

5,0 x104 x100 = 5x106g = 5 ton

4 (valor: 2,0 pontos)

O metanol, que é usado como combustível em alguns países, pode ser produzido a partir da reação de hidrogenação do monóxido de carbono:

CO + 2H2 CH3 OH

Qual seria o volume de H2 necessário para obterem-se 3 mols de metanol, nas CNTP?

Resposta:

Para a produção de 1 mol do CH3OH são necessários 2 mols de H2

Logo, para obter 3 mols do CH3OH serão necessários 6 mols de H2

Nas CNTP : 1 mol de H2 - 22,4 litros

6 mols de H2 - 134,4 litros

5 (valor: 2,0 pontos)

Observe a tabela 1. Desta tabela faça um gráfico (no lugar apropriado da folha de resposta) relacionando os pontos de ebulição dos compostos listados com suas respectivas massas molares. Do gráfico, deduza o valor esperado para o ponto de ebulição da água (massa molar igual a 18) e complete a tabela 2 com o valor encontrado. Explique, então, a diferença observada entre o valor deduzido do gráfico e o assinalado como valor real (100°C).

Tabela 1

Fórmula Massa Molar Ponto de

ebulição (°C)

H2S 34 -60

H2Se 81 -41

H2Te 130 -2

Tabela 2

Fórmula Massa Molar Ponto de

ebulição (°C)

Valor Esperado H2O 18

Valor Real H2O 18 100

Repasse o valor encontrado para o Caderno de Resposta.

Resposta:

Dada a alta diferença de eletronegatividade entre o hidrogênio e o oxigênio, a ligação H-O na água é fortemente polar. Assim, esta molécula caracteriza-se por ter uma densidade de carga positiva e o oxigênio, negativa:

Isso faz com que moléculas de água possam ligar-se, através da atração do hidrogênio de uma pelo oxigênio da outra, formando as chamadas ligações de hidrogênio.

Na ebulição, estas ligações devem ser rompidas, o que custa energia, refletindo-se no aumento da temperatura de ebulição em relação aos outros hidretos, onde a diferença de eletronegatividade não é tão grande.

Cálculo estequiométrico: 6. Exercícios especiais

Quando um reagente é impuro ou a reação não se processa completamente por algum motivo, podemos calcular o rendimento da reação ou o grau de pureza do reagente.

1) (CESGRANRIO/95) - A combustão de 36g de grafite (C) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual