Exercícios de Estequiometria

Exercícios de Estequiometria

(Parte 1 de 4)

Extensivo – Química - A

AULAS 12 e 13

Estequiometria envolvendo grau de pureza, rendimento e excesso de reagente:

Grau de Pureza:

Até aqui, não houve nenhuma referência à pureza das substâncias envolvidas. Admitimos, então, que elas fossem puras (100% de pureza). Na prática, raramente trabalhamos com substâncias 100% puras, mas freqüentemente as substâncias apresentam uma certa porcentagem de pureza.

Quando o problemo fornecer uma quantidade de substância impura é necessário primeiro calcular a quantidade de substância pura contida na quantidade da substância impura.

Quando dizemos, por exemplo, que uma amostra de

NaOH tem 80% de pureza, significa que 100 partes em massa dessa amostra contém 80 partes em massa de NaOH puro e 20 partes de impurezas (outras substâncias).

Exemplo:

1) Calcule o volume de CO2 medidos nas CNTP, obtido pela pirólise de 50g de CaCO3 de 80% de pureza.

Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16

CaCO3 Æ CaO + CO2

Para cada 1 mol de CaCO3 temos 1 mol de CO2.

Massa molar do CaCO3 = 100g Volume molar nas CNTP = 2,4L

50g--- 100%
X--- 80% X = 40g
MassaVolume
CaCO3CO2
100g2,4L
40gX X = 8,96L
Rendimento:

Grau de pureza = 80% Então:

Quando não houver referência ao rendimento da reação envolvida, supõe-se que ele tenha sido de 100%. Nos exercícios estudados até agora, não foi mencionado o rendimento das reações nelas envolvidas, por isso foram resolvidos admitindo-se rendimento teórico ou de 100%.

Quando um exercício menciona o rendimento da reação, precisamos corrigir as quantidades dos produtos obtidos nessa reação.

Exemplo:

2) Calcule a massa de CaO obtida por decomposição de 200g de CaCO3, sabendo que o rendimento da reação é de 90% .

Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16

Reação CaCO3 Æ CaO + CO2

Para cada 1 mol CaCO3 temos 1 mol CaO.

Massa molar do CaCO3 = 100g Massa molar do CaO = 56g

Massa Massa
100g56g
200gX logo:
112g ---- 100%
X---- 90% então X = 100,8g de CaO

X = 112g para um rendimento de 100%. Como o rendimento é de 90% temos:

1) (UDESC) Oitenta gramas de calcário (grau de pureza é de 90% em CaCO3) reagem com ácido sulfúrico segundo a equação química:

CaCO3(s) + H2SO4(aq) Æ CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g)

Qual o volume de gás carbônico formado nas CNTP, na reação acima? a) 16,3L b) 17,92L c) 1,61L d) 161,3L e) 2,4L

Resolução:

Partindo de 80g de calcário com 90% de pureza temos que a massa de CaCO3 que reagirá é de 72g.

Temos que 1 mol de CaCO3 produz 1 mol de CO2, sabendo que a massa molar do CaCO3 é de 100g/mol e que o volume molar nas CNTP é de 2,4L teremos:

72g de CaCO3 ------X

100g de CaCO3 ------ 2,4L de CO2 X = (2,4 x 72)/100

X = 16,128L Portanto a alternativa correta (16,13L) é a letra a

2) (UDESC) Qual a massa do produto obtido entre a reação de 10g de NaOH(aq) com 20g de H2SO4(aq)? a) 98,00g b) 12,50g c) 28,90g d) 17,75g e) 80,00g

Resolução:

Reação entre o NaOH e H2SO4

2 NaOH + H2SO4 Æ Na2SO4 + 2 H2O

A massa molar do NaOH = 40g/mol

A massa molar do H2SO4 = 98g/mol A massa molar do Na2SO4 = 142g/mol

Então 80g de NaOH neutralizam completamente 98g de

H2SO4. Logo percebemos que na proporção de 10g de NaOH para

20g de H2SO4 o ácido sulfúrico se encontra em excesso. Temos que:

MassaMassa
NaOHNa2SO4
80g142g
10gX

X = 10.142/80 X = 17,75g Resposta – d

Extensivo – Química - A

1) (ACAFE) Calcule a massa de CaCO3 com 80% de pureza, necessária para produzir 1,2 L de CO2 nas CNTP, no processo:

CaCO3 Æ CaO + CO2 Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16 a) 125g b) 80g c) 40g d) 50g e) 62,5g

Substâncias envolvidas:

Carbonato de cálcio Æ CaCO3 - MMr = 100g/mol Dióxido de carbono Æ CO2 - V = 2,4L/mol CNTP

CaCO3CO2
100g2,4L
x1,2L

Então: X = 1,2 . 100 / 2,4 Logo: x = 50g

Observe que 50g é a massa que se decompõe para formar os 1,2L de CO2 nas CNTP. Como a amostra apresenta 80% de pureza, temos:

50g------ 80%
x----- 100%

Logo x = 50 . 100 / 80 :. X = 62,5g

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