Questões Sobre Estequiometria - Química - 2º ano do ensino médio

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21) Somando a massa de todas as formigas do mundo, ela pesa, pelo menos, vinte vezes mais do que a massa de todos os seres humanos. Considere que a massa de uma formiga seja 2,6 g e que 70% dessa massa seja constituída de moléculas de água, 20% de átomos de carbono e 10% de outros elementos. Analise as seguintes afirmações em relação à formiga:

A) apenas I.
B) apenas II.
C) apenas III.
D) apenas I e II.
E) apenas II e III.

A alternativa correta é letra D

Analisando-se cada uma das afirmações da questão, temos:

I - Existem mais moléculas de água do que átomos de carbono. VERDADEIRO

Sendo a massa de uma formiga igual a 2,6g e que 70% desse valor corresponde a massa de água, temos que em uma formiga há aproximadamente 1,8g de água. Utilizando-se a massa molar da água, podemos determinar o número de mols de água correspondentes a esta massa:

\begin{array}{l} M a s s a M o l a r H_{2} O = 18 g / m o l \\ 18 g H_{2} O \to 1 m o l \\ 1, 8 g H_{2} O \to X m o l \\ X = 0, 1 m o l d e H_{2} O \end{array}

Sabendo-se o número de mols de água presentes numa formiga e utilizando-se o número de Avogadro igual a 6,02 x 10²³, podemos determinar o número de moléculas correspondente:

\begin{array}{l} 1 m o l \to 6, 02 x 10^{23} m o l é c u l a s \\ 0, 1 m o l \to X m o l é c u l a s \\ X = 0, 6 x 10^{23} m o l é c u l a s H_{2} O \end{array}

Devemos agora fazer os cálculos para a quantidade de átomos de carbono:

20 % d e 2, 6 g = 0, 52 g

Sabendo-se que há 0,52g de átomos de C por formiga e que a massa molar do carbono é 12g/mol, podemos determinar o número de mols de C numa formiga:

\begin{array}{l} 12 g d e C \to 1 m o l \\ 0, 52 g d e C \to X m o l \\ X = 0, 042 m o l d e C \end{array}

Multiplicando-se este valor pelo número de Avogadro, obtemos o total de 0,25 x 10²³ átomos de C numa formiga.

Portanto, pode-se concluir que existem mais moléculas de água do que átomos de carbono.

II - O número de moléculas de água é aproximadamente um décimo do número de Avogadro. VERDADEIRO

Conforme a resolução anterior, foi encontrado um valor de 0,6 x 10²³ moléculas de água, o que é aproximandamente um décimo do número de Avogadro, que é 6,02 x 10²³.

III - O número de átomos de carbono é maior que o número de Avogadro. FALSO

O número de átomos de C determinado foi de 0,25 x 10²³ que corresponde a paroximandamente 1/24 do número de Avogadro.

Assim, a alternativa que contém as afirmações corretas é D.

22) Na reação equacionada X+Y→ XY, a razão entre as massa é X e Y de 0,5. Ao se adicionarem 30g de X a 90g de Y, obtém-se 90g do produto XY. Pode-se dizer que:

A) há excesso de 30 g de Y
B) a Lei de Lavoisier não foi obedecida
C) a Lei de Proust não foi obedecida
D) há excesso de 15g de X
E) reagiram 20 g de X e 70 g de Y.

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A alternativa correta é letra A

Sabendo que a razão entre as massas de X e Y é igual a 0,5, conclui-se que a quantidade de Y necessária para a reação é o dobro da de X.

Assim, quando reagem 30g de X e 90g de Y, formando 90g de XY, nota-se um excesso de Y igual a 30g, já que para reagir com 30g de X, precisa-se de 60g de Y.

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

23) O endurecimento do gesso ocorre devido à reação química representada por:

A) 360.
B) 270.
C) 150.
D) 90.
E) 45.

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A alternativa correta é letra B

Analisando as fórmulas moleculares e as massas moleculares de cada elemento, tem-se as seguintes massas moleculares dos reagentes e produtos:

CaSO₄ . 1/2H₂O: 145g/mol

H₂O: 18g/mol

CaSO₄ . 2H₂O: 172g/mol

Feito isso, tem-se que 1,45kg de gesso equivale a:

n = 1450g/145g.mol^-1

n = 10mols

Analisando proporcionalmente, a cada mol de gesso que endurece, o aumento de massa é de 27g. Assim, para 10mols de gesso, o aumento de massa é de 10.27 = 270g.

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

24) Em um mundo onde as fronteiras estão cada vez mais próximas, a competitividade do álcool frente aos combustíveis fósseis aumenta significativamente as possibilidades de intercâmbio comercial e tecnológico, e se transforma num dos mais importantes negócios da agroindústria de cana-de-açúcar neste século. Uma das vantagens da utilização do álcool como combustível é a emissão de CO2. Sabe-se que para liberar a mesma quantidade de energia que 10 L de gasolina , são necessários cerca de 17 L de etanol, o que corresponde a 65 mols de octano e 280 mols de etanol, respectivamente. Admitindo combustão completa com rendimento de 100%, as quantidades de CO2, em mols, produzida por 1,7 L de álcool hidratado e 1,0 L de gasolina são, respectivamente Dado: considere para a reação de combustão: etanol como o componente do álcool hidratado e octano da gasolina.

A) 6,5 e 28.
B) 5,6 e 5,2.
C) 28 e 65.
D) 56 e 52.
E) 560 e 520.

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A alternativa correta é letra D

Admitindo combustão completa tanto para a gasolina quanto para o álcool, tem-se as seguintes equações balanceadas:

Gasolina: C₈H₁₈ + O₂ → 8CO₂ + 9H₂O

Álcool: C₂H₅OH + 3O₂→ 2CO₂ + 3H₂O

Relacionando as informações contidas no texto com a equação balanceada, tem-se:

Gasolina:

1 mol de C₈H₁₈ –––––– 8 mol de CO₂
1,0L → 6,5 mol de C₈H₁₈–––––– x mol de CO₂
x = 52 mol de CO₂
Álcool:
1 mol deC₂H₅OH –––––––––– 2 mol de CO₂
1,7L → 28 mol deC₂H₅OH ––––––––– y mol de CO₂

y = 56 mol
As quantidades de CO₂, em mols, produzida por 1,7 L de álcool hidratado e 1,0 L de gasolina são, respectivamente 56 e 52. Alternativa D.

25) O rótulo de um pacote de batata frita indica que o produto possui 5% do valor diário de referência (VD) de NaCl. Dadas as massas molares em g mol–1, Na+= 23; Cl–= 35,5 e a constante de Avogadro, 6,02 x 1023mol–1, e sabendo-se que o VD definido pela Organização Mundial da Saúde para o NaCl é de 2,4 g, quantos íons Na+ são ingeridos se o conteúdo total desse pacote for consumido?

A) 0,012.
B) 0,020.
C) 12 x 10²⁰.
D) 31 x 10^20.
E) 20 x 10²⁰.

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A alternativa correta é letra C

Inicialmente devemos saber qual é a quantidade, em gramas, referentes aos 5%, baseado no VD, assim:

\begin{array}{l} 2, 4 g - 100 % \\ x - 5 % \\ x = \frac{2, 4 g . 5 %}{100 %} = 0, 12 g \end{array}

A seguir, como já sabemos a quantidade de NaCl ingerida caso o conteúdo total desse pacote seja consumido, transformamos este valor em quantidade de matéria (mol), como mostra abaixo:

\begin{array}{l} 1 mol - 58, 5 g \\ y - 0, 12 g \\ y = \frac{1 m o l . 0, 12 g}{58, 5 g} = 2, 1 . 10^{- 3} mol \end{array}

Como a quantidade de cloreto de sódio (NaCl), em mol, é equivalente a quantidade de íons Na⁺, temos que o número de íons Na⁺, ingeridos caso sejam consumidos os 0,12g (2,1.10^-3mol) é:

\begin{array}{l} \frac{2, 1 . 10^{- 3} m o l . 6, 02 . 10^{23}}{m o l} = 12, 6 . 10^{20} \end{array}

Assim, a alternativa correta é a alternativa C.

26) Há analgésicos que apresentam como um de seus constituintes a aspirina, que pode ser sintetizada através da reação representada pela equação abaixo: 2 C7H6O3 + C4H6O3 → 2 C9H8O4 + H2O ácido anidrido aspirina salicílico acético Se misturarmos 1,38 g de ácido salicílico com excesso de anidrido acético, a massa de aspirina obtida, em gramas, será:

A) 3,60
B) 1,80
C) 3,18
D) 0,90
E) 1,38

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A alternativa correta é letra B

Calculando as massas molares do ácido salicílico e da aspirina, tem-se, respectivamente, 138g/mol e 180g/mol. Assim, tem-se a seguinte relação:

2mols de ácido salicílico ----------- 2mols aspirina

2 . 138g --------------------2 .180g

1,38g -------------------- x

x = 1,80g de aspirina

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

27) Há livros da famosa escritora Agatha Christie que fazem menção a crimes que foram cometidos com o uso de substâncias químicas. Em O misterioso caso de Styles, é citada a substância hidrocloreto de estricnina, extremamente venenosa, cuja solubilidade em água é cerca de 1 g / 40 mL. Sabendo-se que a massa molar dessa substância é aproximadamente 400 g/mol, calcula-se que a solubilidade em água do veneno em questão, expressa em mol / L, seja da ordem de

A) 2 .10^–2.
B) 4 . 10^–2.
C) 6 . 10^–2.
D) 4 . 10^–1.
E) 6 . 10^–1.

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A alternativa correta é letra C

Sabendo-se que a massa molar da substância é de 400 g/mol, podemos determinar a quantidade de matéria (mol) da substância correspondente a 1 g da mesma:

400 g da substância → 1 mol

1 g da substância → X

X = 0,0025 mol

Com base neste valor, podemos inferir que a solubilidade da substância em água é de 0,0025 mol / 40 mL. Para o volume de 1 L da solução, temos:

0,0025 mol → 0,04 L (40 mL)

X → 1 L

X = 0,0625 mol

Ou seja, a solubilidade da substância em água é de 0,0625 mol/L. Este valor corresponde a uma ordem de grandeza de 6 . 10^-2. Alternativa correta, C.

28) A partir de considerações teóricas, foi feita uma estimativa do poder calorífico (isto é, da quantidade de calor liberada na combustão completa de 1 kg de combustível) de grande número de hidrocarbonetos. Dessa maneira, foi obtido o seguinte gráfico de valores teóricos:

A) CH₄
B) C₂H₄
C) C₄H₁₀
D) C₅H₈
E) C₆H₆

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A alternativa correta é letra B

De acordo com o gráfico, para uma liberação de 10700kcal/kg, a relação massa de carbono/massa de hidrogênio deve ser igual a 6.
Analisando cada item, podemos obter a relação de massa/massa entre carbono e hidrogênio:

a) 1 carbono * 12(g/mol) / 4 hidrogênios * 1 (g/mol)

Relação (m/m) = 12

b) 2 carbonos * 12(g/mol) / 4 hidrogênios * 1 (g/mol)

Relação (m/m) = 6

c) 4 carbonos * 12(g/mol) / 10 hidrogênios * 1 (g/mol)

Relação (m/m) = 4,8

d) 5 carbonos * 12(g/mol) / 8 hidrogênios * 1 (g/mol)

Relação (m/m) = 7,5

e) 6 carbonos * 12(g/mol) / 6 hidrogênios * 1 (g/mol)

Relação (m/m) = 12

Portanto alternativa correta, B.

29) Em determinada experiência, a reação de formação da água está ocorrendo com consumo de 4 mols de oxigênio por minuto. Consequentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de:

A) 2 mols/min
B) 8 mols/min
C) 16 mols/min
D) 4 mols/min
E) 12 mols/min

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A alternativa correta é letra B

Como a reação consume 4 mol de O₂ por minuto, e a relação de O₂ e H₂ é 2:1 respectivamente, logo, o consumo de H₂ é de 8 mol por minuto.

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30) Os carboidratos são uma importante fonte de energia em nossa dieta alimentar. Nas células, as moléculas de monossacarídeos são metabolizadas pelo organismo, num processo que libera energia, representado pela equação:

A) 300
B) 320
C) 400
D) 800
E) 1800
Dados: massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; O = 16

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A alternativa correta é letra B

O problema pede a massa de oxigênio, mas para isso precisamos calcular também a massa de glicose.

O problema mostra a quantidade de calorias liberadas, fazemos a seguinte relação, para sabermos a quantidade para 1200kcal.

1 g de Glicose ----- 4Kcal

X -------------- 1200Kcal.

x= 300g de glicose

Para calcular a massa molar da glicose fazemos:

MM = ( massa atômica) x (quantidade de mols)

MM = (6.12 + 12. 1 + 6. 16) = 180g/mol

Para o cálculo da massa de oxigênio temos:

MM = 2 . 16 = 32g/mol

Com as massas molares e a quantidade total de glicose, fazemos a relação com o oxigênio atraves dos coeficientes estequiometricos, que indicam a relação entre a quantidade de produtos para a queima.

180g de glicose --------- 6 . 32g de O₂

300g de glicose ------- y

y = 320g de O₂

A alternativa correta é a letra B

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