Question

Considere o cloreto de amônio (NH 4 Cl) e responda o que
se pede:
DADOS: N: 14,0; H: 1,0; Cl:35,5.
a) (1,0) A composição percentual (fórmula percentual) do cloreto de amônio
(NH 4 Cl)
b) (1,0) A quantidade de moléculas de cloreto de amônio (NH 4 Cl) presentes
em 1 kg da substância
c) (1,0) A quantidade de átomos de Cloro presentes em 500 g de NH 4 Cl.
Apresente os cálculos.

Questão 2 (Valor 2,0) A combustão completa do gás metano, feita em
presença de ar, a temperatura e pressão constantes, pode ser representada
pela seguinte equação química não balanceada:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O

Admita que a reação envolve apenas espécies na fase gasosa e sob
condições CATP. Com base nessas informações responda:
DADOS: C: 12,0; H: 1,0; O: 16,0.
a) (1,0) Qual o volume de CH 4 consumido na produção de 7,5 mol de H 2 O?
Observe a relação estequiométrica entre as espécies químicas.
Apresente os cálculos.
b) (1,0) Considerando a reação entre 80g de CH 4 e 32g de O 2 forneceu 198g
de CO 2 . Determine o rendimento porcentual da reação. Observe a
relação estequiométrica entre as espécies químicas. Apresente os
cálculos.

Questão 3 (Valor 2,0) Observe a reação representada pela seguinte equação
química não balanceada e responda o que se pede:
HF + SiO 2 SiF 4 + H 2 O

DADOS: F: 19,0; H: 1,0; O: 16,0; Si: 28,0.
a) (1,0) Qual a massa de SiO 2 necessária para produzir 1500 kg de SiF 4 ?
Observe a relação estequiométrica entre as espécies químicas.
Apresente os cálculos.
b) (1,0) Determine a quantidade de moléculas de água (H 2 O) obtidas a partir
da reação entre 80,0 g de HF e 2,0 mol de SiO 2 . Identifique o reagente
limitante e o reagente em excesso. Observe a relação estequiométrica
entre as espécies químicas. Apresente os cálculos.

Questão 4 (Valor 1,0) Se compararmos 100 g das seguintes substâncias: NaCl,
H 2 O 2, HCl e H 2 O. Qual delas possui maior número de moléculas?
Dados: NaCl (58,5g/mol), H 2 O 2 (34g/mol), HCl (36,5g/mol) e H 2 O (18g/mol)

Answer 1

Resposta:

1°) a)

% mássica do N = 26,17%

% mássica do H = 7,48%

% mássica do Cl = 66,35%

% molar do N = 16,66%

% molar do H = 66,67%

% molar do Cl = 16,67%

b) 18,6916 mols de $NH_{4}Cl$:

c) 5,62617 * $10^{24}$ átomos de cloro

2°) a) 187,5 Litros de metano

b)  R = 9 = 900%

3°) a) 865,385kg de SiO2

b) Serão obtidos 1,204$*10^{24}$ moléculas de H2O

O reagente limitante é o HF, o agente em excesso é o SiO2

4°) A água possui maior número de moléculas

Explicação:

1°)

a) Composição percentual mássica do $NH_{4}Cl$:

1 mol de $NH_{4}Cl$ possui 53,5g.

% mássica do N = $\frac{14}{53,5}$ = 26,17%

% mássica do H = $\frac{4}{53,5}$ = 7,48%

% mássica do Cl = $\frac{35,5}{53,5}$ =  66,35%

% molar do N = $\frac{1}{6}$ = 16,66%

% molar do H = $\frac{4}{6}$ = 66,67%

% molar do Cl = $\frac{1}{6}$ = 16,67%

b)

1 mol da substância possui 53,5g, então quantos mols haverão em 1000g da substância?

N° de mols de $NH_{4}Cl$= $\frac{1000}{53,5}$ = 18,6916 mols de $NH_{4}Cl$:

c)

Descobrimos na letra anterior que em 1000g há 18,6916 mols de $NH_{4}Cl$, em 500g terá metade deste valor, que é 9,3456 mols.

1 mol possui 6,02 * 10²³ átomos, segundo a constante de avogadro. Quantos átomos existirão em 9,3456?

N° de átomos de Cloro = 9,3456 * 6,02 * 10²³ = 5,62617 * $10^{24}$

2°) CH4 + O2 → CO2 + H2O

Após o balanceamento:

CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)

Lembrando que nas CATP, o volume molar é 25L/mol.

a) para a produção de 7,5 mols de H2O, também foram consumidos 7,5 mols de CH4. então o volume consumido de metano foi:

Volume de CH4 = 7,5 mol * 25L/mol = 187,5 Litros de metano

b) 32g de O2 equivale a 1 mol de moléculas da substância e 80g de CH4 equivale a 5 mols da substância.

O rendimento é a razão entre a quantidade de produto que é realmente obtida (m) e a quantidade que seria obtida, teoricamente (m’), por uma determinada reação.

$R= \frac{m}{m'}$

A massa de CO2 que deveria ser produzida com 1 mol de O2 é 22g.

A massa obtida foi de 198g.

R = $\frac{198}{22}$ = 9 = 900%

3°)

Deve-se realizar o balanceamento da equação:

SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2 H2O

a) 1 mol de SiO2 forma 1 mol de SiF4

1 mol de SiF4 possui 104g, quantos mols haverão em 1500000g (1500 kg)?

N° de mols de SiF4 = $\frac{1500}{0,104}$ = 14423,077 mols

1 mol de SiO2 possui 60g, quantas gramas possuiriam 14423,077 mols de SiO2?

massa do SiO2 = 60 * 14423,077 = 865.384,62g = 865,385kg

b) 1 mol de HF possui 20g, em 80g quantos mols haverão?

N° de mols de HF = $\frac{80}{20}$ = 4 mols de HF

1 mol de SiO2 reage com 4 mols de HF formando 2 mols de água, como há 2 mols de SiO2, faltariam mols de HF para continuar a reação, tornando-o assim, o reagente limitante.

1 mol possui 6,02 * 10²³ moléculas, quantas moléculas haverão em 2 mols de água que foram obtidos?

N° de moléculas e água = 2 * 6,02 * 10²³ = 1,204$*10^{24}$ moléculas de H2O

4°)

NaCl (58,5g/mol); H 2 O 2 (34g/mol); HCl (36,5g/mol); H 2 O (18g/mol)

N° de mols de NaCl = 100 ÷ 58,5 = 1,71 mols

N° de mols de H2O2 = 100 ÷ 34 = 2,94 mols

N° de mols de HCl = 100 ÷ 36,5 = 2,74 mols

N° de mols de H2O = 100 ÷ 18 = 5,55 mols

Assim, obtemos a água como maior número de moléculas.