EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOBRE ESTEQUIOMETRIA

PRÉ-QUÍMICO ____________________________________________________________________

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS SOBRE ESTEQUIOMETRIA

Introdução

Um dos assuntos que muitos alunos acham difícil na Química diz respeito a Estequiometria, que na verdade de difícil não tem nada, isso mesmo, não tem nada! No artigo de hoje pretendemos mostrar o que você precisa saber para compreender definitivamente a Estequiometria, você irá perceber que são apenas necessários alguns conhecimentos básicos sobretudo de Matemática básica que não vão além das operações básicas (adição, substracção, multiplicação e divisão). Na verdade, exercícios inerentes à Estequiometria são facilmente resolvidos bastando para o efeito aplicarmos a famosa Regra de Três ou Regra de Três Simples.

RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS

1. A massa molecular do Ácido difosfórico (H₄P₂O₇) é …

Massas atómicas ( H = 1,0; P = 31,0;  O = 16,0)

A 120 u.

B 147 u.

C 178 u.

D 310 u.

Resolução

No texto Massa Molar (Resumo) foi dito que para o cálculo da massa molar é importante termos a fórmula química de uma determinada substância, em seguida identificar quais átomos (elementos químicos) constituem essa fórmula química. Temos que ter ainda as massas atómicas de cada elemento químico que constitui a fórmula química. As massas atómicas de cada elemento químico estão na Tabela Periódica, mas geralmente nos exercícios fornecem as massas atómicas.

Conforme vemos já nos são dadas as massas atómicas dos elementos que constituem a fórmula química do Ácido Difosfórico (H₄P₂O₇).

Como se pode ver na fórmula química do ácido difosfórico (H₄P₂O₇) temos 4 átomos de Hidrogénio (H) isso significa que ao calcularmos a sua massa molecular teremos que multiplicar a sua massa atómica por 4:

H: 4 x 1 = 4

No caso do Fósforo (P) vemos que temos dois átomos de P , logo a sua massa atómica será multiplicada por 2:

P: 2 x 31 = 62

E por fim vemos que temos 7 átomos de Oxigénio, portanto, a massa atómica do Oxigénio será multiplicada por 7, assim teremos:

O: 7 x 16 = 112

Agora é só efectuar a soma dos valores obtidos na multiplicação:

MM(H₄P₂O₇) = 4 + 62 + 112 = 178u.

Resposta: alternativa: C

2. Qual é a massa de ácido fosfórico, H₃PO₄, que existe em 1,5 mol deste ácido?

(massas atómicas: H = 1, P = 31 , O = 16)

A  147g

B  196g

C   98,5g

D   49g  

Resolução

O primeiro passo para resolvermos este exercício é calcularmos a Massa Molar do Ácido Fosfórico, seguindo os mesmos passos como no exercício 1:

Na fórmula química do Ácido Fosfórico temos 3 átomos de H, logo multiplicaremos a sua massa atómica por 3:

H: 3 x 1 = 3

Temos ainda 1 átomo de Fósforo (P), logo a sua massa atómica será multiplicada por 1:

P: 1 x 31 = 31

E finalmente vemos que temos 4 átomos de Oxigénio assim a sua massa atómica será multiplicada por 4:

O: 4 x 16 = 64

M(H₃PO₄) = 3 + 31 + 64 = 98 g/mol

Como vemos a unidade da massa molar é grama por mol, isto significa que no caso do Ácido Fosfórico que 1 mol deste ácido equivale a 98g, ou seja, a massa de ácido fosfórico que existe em 1 mol é de 98 g, assim podemos escrever:

1 mol ---------- 98 g

Agora, o exercício quer saber massa que existe em 1,5 mol deste ácido, ora, se em 1 mol existem 98 g, em 1,5 mol quantos moles vão existir? Assim teremos:

1 mol --------------- 98 g

1,5 mol ------------- X

Resposta: alternativa: A

3. Nas condições normais de temperatura e pressão (CNPT), o volume ocupado por 10g de monóxido de carbono (CO) é de: (Dados: C = 12 u, O = 16 u e volume molar = 22,4 L.)

A 6,0 L

B 8,0 L

C 9,0 L

D 10 L

                   

Resolução

Nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) o volume ocupado por 1 mol de um gás é de 22,4 L.

Primeiro calculemos a massa molar do Monóxido de Carbono (CO):

C: 1 x 12 = 12

O: 1 x 16 = 16

M(CO) = 12 + 16 = 28 g/mol

Deste modo vemos que 1 mol de CO equivale a 28 g. Porém o CO é um gás e acima foi dito que nas CNTP, o volume ocupado por 1 mol de um gás é de 22,4 L. Portanto, se 28 g de CO equivalem a 1 mol e 1 mol de um gás nas CNTP equivale a 22,4 L é válido afirmar que 28 g de CO também equivalem a 22,4 L. Logo teremos:

1 mol ---------- 28 g ----------- 22,4 L

Assim, se 28 g de CO equivalem ou ocupam 22,4 L, quantos litros ocupam 10 g?

Assim podemos escrever:

Resposta: alternativa: B

4. Dada a seguinte equação da reacção química:

Zn _(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(aq) + H_2(g)

Qual é a massa de cloreto de zinco que se forma a partir de 10g de zinco?

(Massa atómica: Zn=65,5; Cl=35,5; H=1u.m.a)

A 15,4

B 16

C 20.8

D 30,6

Resolução

Neste caso como nos é dada uma equação química temos escrevê-la e de seguida acertar (balancear) caso não esteja, felizmente neste caso já nos é dada uma equação balanceada:

Zn _(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(aq) + H_2(g)

A seguir temos que identificar quais as substâncias que estão envolvidas na questão. Tendo lido muito bem o enunciado da questão conclui-se que as substâncias envolvidas na questão são exactamente o Cloreto de Zinco (ZnCl₂) e o Zinco (Zn). E passo seguinte é calcular as massas molares destas substâncias envolvidas: Primeiro para o cloreto de zinco:

Zn: 1 x 65,5 = 65,5

Cl: 2 x 35,5 = 71

M(ZnCl₂) = 136,5 g/mol

E o Zinco nos reagentes (antes da seta) é apenas uma substância elementar logo nem precisamos calcular a sua massa molar pois é exactamente igual a sua massa atómica:

Zn: 65,5

Agora coloquemos estes valores por cima de cada substância na nossa equação da reacção:

65,5 g                  136,5g

Zn _(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(s) + H_2(g)

Assim, a proporção que temos é de 1 mol de Zn para 1 mol de ZnCl₂. Note que 1 mol de Zn equivale a 65,5g e de ZnCl₂ equivale a 136,5 g, assim podemos escrever:

65,5 g ------------ 136,5g

Zn _(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(s) + H_2(g)

Agora perceba que queremos a massa de ZnCl₂ que se forma a partir de 10 g de Zn, ora, 65,5 g de Zn estão para 136,5 de ZnCl₂, logo 10 de Zn estarão para quanto ?

Assim, podemos escrever:

65,5 g ------------ 136,5g

Zn _(s) + 2HCl_(aq) → ZnCl_2(s) + H_2(g)

10 g ------------------ Z

Resposta: alternativa: C

5. O número de átomos existentes em 9,0 g de alumínio é o mesmo que o existente em...

(Massa atómica: Al= 27u. ; Mg= 24,3u.)

A 8,1de magnésio.

B 9,0g de magnésio.

C 12,1g de magnésio.

D 18,0g de magnésio

Resolução

Neste exercício para descobrirmos a alternativa correcta teremos que calcular primeiro o número de átomos existentes em 9 de Al e de seguida testar cada uma das alternativas por meio de cálculos.

Número de átomos de Alumínio

M(Al) = 27 g/mol

Isso significa que 1 mol de Alumínio equivale a 27 g.

Agora temos que perceber que de acordo com a Nova Definição de mol da IUPAC 1 mol contém exactamente 6,02 • 10²³ entidades elementares. Uma entidade elementar pode ser um ião, átomo, electrão, molécula ou qualquer outro grupo específico de partícula.

Isso significa que 1 mol de qualquer substância contém exactamente 6,02 • 10²³ entidades elementares, neste caso estamos a falar de átomos. Se 1 mol de Al equivale a 27 g e 1 mol contém exactamente 6,02 • 10²³ entidades elementares, é válido escrever que 27 g de Al também contém exactamente 6,02 • 10²³ entidades elementares, que neste caso são átomos.

1 mol ------------ 6,02 • 10²³ ---------- 27 g

Assim, se em 27 g de Al existem 6,02 • 10²³ átomos, quantos existirão em 9 g ?

O passo a seguir é testar cada uma das alternativas efectuando cálculos idênticos aos que aqui fizemos:

Resposta: alternativa: A

DESAFIO

Resolva o exercício a seguir. Para a sua resolução basta seguir os mesmos passos que usamos no exercício 5. Para facilitar deixaremos a resposta apenas:

6. Qual é o número de moléculas existentes em 72g de gelo (H₂O)?

(Massas atómicas: H= 1uma; O= 16uma); NºAvogadro= 6,02.10²³; Vmolar=22.4 L

A   4,02 x10²³

B  6,02 x10²³

C  1,50 x10²³

D   24,08 x10²³

Resposta: alternativa: D 2 4,08 x10²³ ou 2,408 x10²⁴

BONS ESTUDOS!