Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio necessária para fornecer 17 5 mol de água H2O na queima completa do acetileno C2H2 g C2H2 2 5 O2 → 2 CO2 H2O?

Alternativa “b”.

Resolução:

1º Passo: Descobrir as massas molares, sabendo que as massas molares em g/mol de cada elemento são: C = 12, O = 16, Cl = 35,5 e H = 1.

MCOCl2 = 12 + 16 + 2 . 35,5 = 99 g/mol
MHCl = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol

2º Passo: Relacionar as massas molares das duas substâncias na equação, lembrando que a proporção estequiométrica entre elas está de 1 : 2. Como a massa tem que ser dada em gramas, temos que 198 mg de fosgênio é igual a 0,198 g:

99 g de COCl2 ----------- 2 . 36,5 g de HCl
0,198 g de COCl2 ------- x
99 x = 73 . 0,198
x = 14,454
          99  

x = 0,146 g = 1,46 . 10-1g.

A estequiometria é a forma de calcular as quantidades de reagentes e produtos envolvidos em uma reação química.

As questões sobre estequiometria estão presentes na maioria dos vestibulares e no Enem. Teste os seus conhecimentos resolvendo as questões propostas a seguir:

Exercícios propostos (com resolução)

Questão 1

A amônia (NH3) é um composto químico que pode ser produzido pela reação entre os gases nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2), conforme a reação não balanceada a seguir.

Os coeficientes estequiométricos dos compostos apresentados na equação química são, respectivamente:

a) 1, 2 e 3
b) 1, 3 e 2
c) 3, 2 e 1
d) 1, 2 e 1

Ver Resposta

Alternativa correta: b) 1, 3 e 2

Realizando a contagem de átomos nos produtos e nos reagentes, temos:

Para a equação estar correta deve-se ter o mesmo número de átomos nos reagentes e nos produtos.

Como o nitrogênio reagente apresenta dois átomos e no produto há apenas um átomo de nitrogênio, então precisamos escrever o coeficiente 2 antes da amônia.

A amônia também apresenta hidrogênio em sua composição. No caso do hidrogênio da amônia, ao acrescentar o coeficiente 2, devemos multiplicar esse número pelo que está subscrito no elemento, pois representa seu número de átomos na substância.

Observe que no produto ficamos com 6 átomos de hidrogênio e nos reagentes temos apenas 2. Por isso, para balancear o número de átomos de hidrogênio devemos acrescentar o coeficiente 3 no gás reagente.

Sendo assim, os coeficientes estequiométricos dos compostos apresentados na equação química são, respectivamente 1, 3 e 2.

Observação: quando o coeficiente estequiométrico é 1 pode ser omitido da equação.

Questão 2

Para a reação de síntese da amônia (NH3) ao utilizar 10 g de nitrogênio (N2) reagindo com hidrogênio (H2), qual massa, em gramas, do composto é produzida?

Dados:

N: 14 g/mol
H: 1 g/mol

a) 12 g
b) 12,12
c) 12,14
d) 12,16

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 12,14 g de NH3.

1º passo: escrever a equação balanceada

2º passo: calcular as massas molares dos compostos

3º passo: calcular a massa de amônia produzida a partir de 10 g de nitrogênio

Através de uma regra de três simples podemos encontrar o valor de x, que corresponde a massa, em gramas, de amônia.

Portanto, na reação é produzida a massa de 12,14 g de amônia.

Questão 3

A combustão completa é um tipo de reação química que tem como produtos gás carbônico e água. Reagindo álcool etílico (C2H6O) e oxigênio (O2) na proporção em mols de 1:3, quantos mols de CO2 é produzido?

a) 1 mol
b) 4 mols
c) 3 mols
d) 2 mols

Ver Resposta

Alternativa correta: d) 2 mols.

1º passo: escrever a equação química.

Reagentes: álcool etílico (C2H6O) e oxigênio (O2)

Produtos: gás carbônico (CO2) e água (H2O)

2º passo: acertar os coeficientes estequiométricos.

O enunciado nos diz que a proporção dos reagentes é 1:3, então na reação 1 mol de álcool etílico reage com 3 mols de oxigênio.

Como os produtos devem ter o mesmo número de átomos dos reagentes, vamos contabilizar quantos átomos de cada elemento tem nos reagentes para acertar os coeficientes dos produtos.

Para balancear o número de átomos de carbonos na equação devemos escrever o coeficiente 2 ao lado do gás carbônico.

Para balancear o número de átomos de hidrogênio na equação devemos escrever o coeficiente 3 ao lado da água.

Sendo assim, ao balancear a equação, encontramos que ao reagir 1 mol de álcool etílico com 3 mols de oxigênio são produzidos 2 mols de gás carbônico.

Observação: quando o coeficiente estequiométrico é 1 pode ser omitido da equação.

Questão 4

Com intenção de realizar uma combustão completa utilizando 161 g de álcool etílico (C2H6O), para produção de dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), que massa de oxigênio (O2), em gramas, deve ser empregada?

Dados:

C: 12 g/mol
H: 1 g/mol
O: 16 g/mol

a) 363 g
b) 243 g
c) 432 g
d) 336 g

Ver Resposta

Alternativa correta: d) 336 g.

1º passo: escrever a equação balanceada

2º passo: calcular as massas molares dos reagentes

3º passo: calcular a proporção em massa dos reagentes

Para encontrar a proporção em massa devemos multiplicar as massas molares pelos coeficientes estequiométricos da equação.

Álcool etílico (C2H6O): 1 x 46 = 46 g

Oxigênio (O2): 3 x 32 g = 96 g

4º passo: calcular a massa de oxigênio que deve ser empregada na reação

Portanto, em uma combustão completa de 161 g de álcool etílico deve ser empregado 336 g de oxigênio para queimar todo o combustível.

Veja também: Estequiometria

Questões comentadas de vestibulares

Questão 5

(PUC-PR) Em 100 gramas de alumínio, quantos átomos deste elemento estão presentes? Dados: M(Al) = 27 g/mol 1 mol = 6,02 x 1023 átomos .

a) 3,7 x 1023
b) 27 x 1022
c) 3,7 x 1022
d) 2,22 x 1024
e) 27,31 x 1023

Ver Resposta

Alternativa correta: d) 2,22 x 1024

1° passo: Encontrar quantos mols de alumínio correspondem à massa de 100 g:

2° passo: A partir do número de mols calculado, obter o número de átomos:

3° passo: Escrever o número de átomos encontrado no formato de notação científica, apresentado nas alternativas da questão:

Para isso, precisamos apenas "andar" com a vírgula uma casa decimal à esquerda e em seguida acrescentar uma unidade ao expoente da potência de 10.

Questão 6

(Cesgranrio) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir completamente, em ambiente fechado, 1,12g de ferro com 0,64g de enxofre, a massa, em g, de sulfeto de ferro obtida será de: (Fe=56; S=32)

a) 2,76
b) 2,24
c) 1,76
d) 1,28
e) 0,48

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 1,76

O sulfeto de ferro é o produto de uma reação de adição, onde ferro e enxofre reagem para formar uma substância mais complexa.

1° passo: Escrever a equação química correspondente e verificar se o balanceamento está correto:

2° passo: Escrever as proporções estequiométricas da reação e as respectivas massas molares:

3° passo: Encontrar a massa de sulfeto de ferro obtida a partir da massa de ferro utilizada:

Questão 7

(FGV) A floculação é uma das fases do tratamento de águas de abastecimento público e consiste na adição de óxido de cálcio e sulfato de alumínio à água. As reações correspondentes são as que seguem:

CaO + H2O → Ca(OH)2

3 Ca(OH)2 + Al2(SO4)3 → 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4

Se os reagentes estiverem em proporções estequiométricas, cada 28 g de óxido de cálcio originarão de sulfato de cálcio: (dados - massas molares: Ca=40 g/mol, O=16 g/mol, H=1g/mol, Al=27 g/mol, S=32 g/mol)

a) 204 g
b) 68 g
c) 28 g
d) 56 g
e) 84 g

Ver Resposta

Alternativa correta: b) 68 g

A etapa de floculação é importante no tratamento de água pois as impurezas são aglomeradas em flocos gelatinosos, que são formados com a utilização de óxido de cálcio e sulfato de alumínio, facilitando a sua remoção.

1° passo:

Para a reação:

Escrever as proporções estequiométricas da reação e as respectivas massas molares:

2° passo: Encontrar a massa de hidróxido de cálcio produzida a partir de 28 g de óxido de cálcio:

3° passo:

Para reação:

Encontrar as massas molares de:

Massa de hidróxido de cálcio reagente

Massa de sulfato de cálcio produzida

4° passo: Calcular a massa de sulfato de cálcio produzida a partir de 37 g de hidróxido de cálcio:

Questão 8

(UFRS) O ar atmosférico é uma mistura de gases contendo cerca de 20% (em volume) de oxigênio. Qual o volume de ar (em litros) que deve ser utilizado para a combustão completa de 16 L de monóxido de carbono, segundo a reação: CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g) quando o ar e o monóxido de carbono se encontram a mesma pressão e temperatura?

a) 8
b) 10
c) 16
d) 32
e) 40

Ver Resposta

Alternativa correta: e) 40

Para reação:

1° passo: Encontrar o volume de oxigênio para reagir com 16 L de monóxido de carbono:

2° passo: Encontrar o volume de ar que contenha 8 L de oxigênio para reação, já que a porcentagem de oxigênio no ar é de 20%:

Sendo assim,

Questão 9

(UFBA) Hidreto de sódio reage com água, dando hidrogênio, segundo a reação: NaH + H2O → NaOH + H2 Para obter 10 mols de H2, são necessários quantos mols de água?

a) 40 mols
b) 20 mols
c) 10 mols
d) 15 mols
e) 2 mols

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 10 mols

Na reação:

Observamos que a proporção estequiométrica é 1:1.

Ou seja, 1 mol de água reage para formar 1 mol de hidrogênio.

A partir disso, chegamos a conclusão que:

Como a proporção é 1:1, então, para produzir 10 mols de hidrogênio deveria se ter como reagente 10 mols de água.

Questão 10

(FMTM-MG) No motor de um carro a álcool, o vapor do combustível é misturado com o ar e se queima à custa de faísca elétrica produzida pela vela no interior do cilindro. A quantidade, em mols, de água formada na combustão completa de 138 gramas de etanol é igual a: (Dado massa molar em g/mol: H=1, C=12, O=16).

a) 1
b) 3
c) 6
d) 9
e) 10

Ver Resposta

Alternativa correta: d) 9

A combustão é uma reação entre combustível e comburente que resulta na liberação de energia na forma de calor. Quando este tipo de reação é completa, quer dizer que o oxigênio é capaz de consumir todo o combustível e produzir dióxido de carbono e água.

1° passo: Escrever a equação da reação e ajustar os coeficientes estequiométricos:

2° passo: Calcular a massa de água envolvida na reação:

1 mol de etanol produz 3 mols de água, logo:

4° passo: Encontrar o número de mols correspondente a massa de água calculada:

Questão 11

(UFSCar) A massa de dióxido de carbono liberada na queima de 80 g de metano, quando utilizado como combustível, é: (Dado: massas molares, em g/mol: H = 1, C = 12, O = 16)

a) 22 g
b) 44 g
c) 80 g
d) 120 g
e) 220 g

Ver Resposta

Alternativa correta: e) 220 g

O metano é um gás que pode sofrer combustão completa ou incompleta. Quando a combustão é completa, ocorre a liberação de dióxido de carbono e água. Se a quantidade de oxigênio não é suficiente para consumir o combustível, pode ocorrer a formação de monóxido de carbono e fuligem.

1° passo: Escrever a equação química e fazer o balanceamento:

2° passo: Calcular as massas molares dos compostos de acordo com os coeficientes estequiométricos:

1 mol de metano (CH4): 12 + (4 x 1) = 16 g
1 mol de dióxido de Carbono (CO2): 12 + (2 x 16) = 44 g

3° passo: Encontrar a massa de dióxido de carbono liberada:

Questão 12

(Mackenzie) Considerando que a proporção de gás oxigênio no ar seja de 20% (% em volume), então o volume de ar, em litros, medidos nas CNTP, necessário para que ocorra a oxidação de 5,6 g de ferro, é de: (Dados: massa molar do Fe igual a 56 g/mol).

a) 0,28
b) 8,40
c) 0,3
d) 1,68
e) 3,36

Ver Resposta

Alternativa correta: b) 8,40

1° passo: Escrever a equação química e ajustar os coeficientes estequiométricos:

2° passo: Calcular as massas molares dos reagentes:

4 mols de ferro (Fe): 4 x 56 = 224 g
3 mols de oxigênio (O2): 3 x (2x 16) = 96 g

3° passo: Encontrar a massa de oxigênio que deve reagir com 5,6 g de ferro:

4° passo:

Na CNTP, 1 mol de O2 = 32 g = 22,4 L.

A partir destes dados, encontrar o volume que corresponde a massa calculada:

5° passo: Calcular o volume de ar que contenha 1,68 L de oxigênio:

Questão 13

(FMU) Na reação: 3 Fe + 4 H2O → Fe3O4 + 4 H2 o número de mols de hidrogênio, produzidos pela reação de 4,76 mols de ferro, é:

a) 6,35 mols
b) 63,5 mols
c) 12,7 mols
d) 1,27 mols
e) 3,17 mols

Ver Resposta

Alternativa correta: a) 6,35 mols

Veja também: Leis Ponderais

Questão 14

(Unimep) O cobre participa de muitas ligas importantes, tais como latão e bronze. Ele é extraído de calcosita, Cu2S, por meio de aquecimento em presença de ar seco, de acordo com a equação:

Cu2S + O2 → 2 Cu + SO2

A massa de cobre que pode ser obtida a partir de 500 gramas de Cu2S é, aproximadamente igual a: (Dados: massas atômicas - Cu = 63,5; S = 32).

a) 200 g
b) 400 g
c) 300 g
d) 600 g
e) 450 g

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 400 g

1° passo: calcular a massa molar do sulfeto de cobre e cobre.

1 mol de Cu2S: (2 x 63,5) + 32 = 159 g
2 mols de Cu: 2 x 63,5= 127 g

2° passo: Calcular a massa de cobre que pode ser obtida a partir de 500 g de sulfeto de cobre.

Questão 15

(PUC-MG) A combustão do gás amoníaco (NH3) é representada pela seguinte equação:

2 NH3(g) + 3/2 O2(g) → N2(g) + 3 H2O(ℓ)

A massa de água, em gramas, obtida a partir de 89,6 L de gás amoníaco, nas CNTP, é igual a: (Dados: massa molar (g/mol) - H2O = 18; volume molar nas CNTP = 22,4 L.)

a) 216
b) 108
c) 72
d) 36

Ver Resposta

Alternativa b) 108

1° passo: Encontrar o número de mols que corresponde ao volume de gás amoníaco utilizado:

CNTP: 1 mol corresponde a 22,4 L. Sendo assim,

2° passo: Calcular o número de mols de água produzidos a partir da reação dada:

3° passo: Encontrar a massa que corresponde ao número de mols de água calculados:

Questão 16

(UFF) O Cloreto de Alumínio é um reagente muito utilizado em processos industriais que pode ser obtido por meio da reação entre alumínio metálico e cloro gasoso. Se 2,70 g de alumínio são misturados a 4,0 g de cloro, a massa produzida, em gramas, de cloreto de alumínio é: Massas molares (g/mol): Al = 27,0; Cl = 35,5.

a) 5,01
b) 5,52
c) 9,80
d) 13,35
e) 15,04

Ver Resposta

Alternativa correta: a) 5,01

1° passo: Escrever a equação química e ajustar os coeficientes estequiométricos:

2° passo: Calcular as massas molares:

2 mols de alumínio (Al): 2 x 27 = 54 g
3 mols de cloro (Cl2): 3 x (2 x 35,5) = 213 g
2 mols de cloreto de alumínio (AlCl3): 2 x [27 + (3 x 35,5)] = 267 g

4° passo: Verificar se há reagente em excesso:

Com os cálculos acima, observamos que para reagir com 4 g de cloro seria necessário aproximadamente apenas 1 g de alumínio.

O enunciado nos mostra que foram utilizados 2,7 g de alumínio. Então, esse é o reagente que está em excesso e o cloro é o reagente limitante.

5° passo: Encontrar a quantidade de cloreto de alumínio produzida a partir do reagente limitante:

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).

Qual é a quantidade de matéria de gás oxigênio necessária para fornecer 35 mol de água H2O V na queima completa do acetileno C2H2 g )?

Qual a quantidade de matéria de oxigênio?

Qual a quantidade de matéria de gás oxigênio 02?

Qual é a quantidade de matéria de gás nitrogênio?