O estudo da estequiometria é fundamental para compreender as relações quantitativas nas reações químicas. Por meio dela, é possível calcular proporções e reagentes envolvidos em diferentes processos.
A resolução de questões de estequiometria exige atenção aos dados e à formulação das equações. Treinar com perguntas desafiadoras é essencial para um bom desempenho no ENEM e vestibulares.
Questões: Estequiometria
Resolução Detalhada:
Para resolver a questão, usamos a equação da estequiometria:
1. Cálculo da quantidade de moles de HCl:
\[ \text{n}_{\text{HCl}} = C \times V = 1 \text{ mol/L} \times 0,050 \text{ L} = 0,050 \text{ mol} \]
2. A reação entre HCl e NaOH é 1:1. Portanto, n(NaOH) também é 0,050 mol.
3. Cálculo da massa de NaOH:
\[ \text{m} = n \times M = 0,050 \text{ mol} \times 40 \text{ g/mol} = 2,0 \text{ g}. \]
Logo, a resposta correta é a alternativa c).
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de Al:
\[ n_{Al} = \frac{4.0 \text{ g}}{27 \text{ g/mol}} \approx 0,148 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{12.0 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} \approx 0,375 \text{ mol} \]
3. A partir da reação, 4 moles de Al reagem com 3 moles de O₂.
4. Considerando a quantidade limitante, o alumínio será o reagente limitante.
5. Os moles de Al₂O₃ formados são:
\[ n_{Al₂O₃} = 0,148 \text{ mol} \times \frac{2}{4} = 0,074 \text{ mol} \]
6. Finalmente, a massa de Al₂O₃ é:
\[ m_{Al₂O₃} = 0,074 \text{ mol} \times 102 \text{ g/mol} \approx 14,0 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de C:
\[ n_{C} = \frac{6.0 \text{ g}}{12 \text{ g/mol}} = 0,5 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{12.0 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 0,375 \text{ mol} \]
3. A reação:
\[ C + O₂ \rightarrow CO₂ \]
4. Proporções da reação: 1:1:1. Portanto, o carbono é o reagente em excesso.
5. Moles de CO₂ formado de acordo com O₂:
\[ n_{CO₂} = n_{O₂} = 0,375 \text{ mol} \]
6. Cálculo da massa de CO₂:
\[ m_{CO₂} = n_{CO₂} \times 44 \text{ g/mol} = 0,375 \times 44 \approx 16,5 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de H₂:
\[ n_{H₂} = \frac{2.0 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 1.0 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{32.0 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1.0 \text{ mol} \]
3. A reação:
\[ 2H₂ + O₂ \rightarrow 2H₂O \]
4. De acordo com a proporção, 2 moles de H₂ reagem com 1 mole de O₂.
5. Portanto, a água formada:
\[ n_{H₂O} = 1.0 \text{ mol} H₂ \rightarrow 1.0 \text{ mol} H₂O \]
6. Cálculo da massa de H₂O:
\[ m_{H₂O} = 1.0 \times 18 \text{ g/mol} = 36 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de CH₄:
\[ n_{CH₄} = \frac{16.0 \text{ g}}{16 \text{ g/mol}} = 1.0 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{64.0 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 2.0 \text{ mol} \]
3. A reação de combustão:
\[ CH₄ + 2O₂ \rightarrow CO₂ + 2H₂O \]
4. De acordo com a reação, 1 mol de CH₄ gera 1 mol de CO₂. Logo, a quantidade de CO₂:
\[ n_{CO₂} = n_{CH₄} = 1.0 \text{ mol} \]
5. Cálculo da massa de CO₂:
\[ m_{CO₂} = 1.0 \text{ mol} \times 44 \text{ g/mol} = 44 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de Zn:
\[ n_{Zn} = \frac{10.0 \text{ g}}{65.4 \text{ g/mol}} \approx 0,153 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de HCl:
\[ n_{HCl} = \frac{32.0 \text{ g}}{36.5 \text{ g/mol}} \approx 0,875 \text{ mol} \]
3. A reação:
\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl₂ + H₂ \]
4. A proporção da reação é 1:2:1. Portanto, o zinco é o reagente limitante.
5. Moles de ZnCl₂ formados:
\[ n_{ZnCl₂} = n_{Zn} = 0,153 \text{ mol} \]
6. Cálculo da massa de ZnCl₂:
\[ m_{ZnCl₂} = 0,153 \text{ mol} \times 136.3 \text{ g/mol} \approx 20,8 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Determinamos os moles de C₂H₅OH:
\[ n_{C₂H₅OH} = \frac{100 \text{ g}}{46 \text{ g/mol}} \approx 2.17 \text{ mol} \]
2. Determinamos os moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{300 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} \approx 9.38 \text{ mol} \]
3. A reação:
\[ C₂H₅OH + 3O₂ \rightarrow 2CO₂ + 3H₂O \]
4. A proporção indica que 1 mol de etanol gera 2 moles de CO₂.
5. Portanto, a massa de CO₂ gerada:
\[ n_{CO₂} = 2 \cdot n_{C₂H₅OH} = 2 \cdot 2.17 \text{ mol} \approx 4.34 \text{ mol} \]
6. Cálculo da massa:
\[ m_{CO₂} = 4.34 \cdot 44 \text{ g/mol} = 191.09 \text{ g}\].
Resolução Detalhada:
1. A equação da reação de decomposição:
\[ 2NaHCO₃ \rightarrow Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ \]
2. De acordo com essa reação, 2 moles de bicarbonato fornecem 1 mol de carbonato.
3. Cálculo das moles:
\[ n_{NaHCO₃} = \frac{84 \text{ g}}{84 \text{ g/mol}} = 1.0 \text{ mol} \]
4. Portanto, a formação de moles de Na₂CO₃ será:
\[ n_{Na₂CO₃} = \frac{1.0 \text{ mol}}{2} = 0.5 \]
5. Cálculo da massa de Na₂CO₃ gerada:
\[ m_{Na₂CO₃} = 0.5 \text{ mol} \times 106 \text{ g/mol} = 84 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de cetona:
\[ n_{C₃H₆O} = \frac{4.0 \text{ g}}{58 \text{ g/mol}} \approx 0.069 \text{ mol} \]
2. De acordo com a reação de saponificação, 1 mol de cetona produz 1 mol de sabão.
3. Portanto:
\[ n_{\text{sabonete}} \approx 0.069 \text{ mol} \]
4. Cálculo da massa de sabão:
\[ m_{\text{sabonete}} = 0.069 \text{ mol} \times 142 \text{ g/mol} \approx 12 \text{ g}. \]
Resolução Detalhada:
1. Cálculo das moles de H₂:
\[ n_{H₂} = \frac{8.0 \text{ g}}{2 \text{ g/mol}} = 4.0 \text{ mol} \]
2. Cálculo das moles de O₂:
\[ n_{O₂} = \frac{32.0 \text{ g}}{32 \text{ g/mol}} = 1.0 \text{ mol} \]
3. A reação:
\[ 2H₂ + O₂ \rightarrow 2H₂O \]
4. Portanto, a quantidade de água formada é:
\[ n_{H₂O} = 4.0 \text{ mol} \rightarrow 4.0 \text{ mol} \text{ H₂O} \]
5. Cálculo da massa da água:
\[ m_{H₂O} = 4 \cdot 18 \text{ g/mol} = 72 \text{ g}. \]
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