PAG Química Estequiometria

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Jerónimo Daniel Caetano Rico
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3 3. Em países de clima desfavorável ao cultivo de cana-de-açúcar, o etanol (C 2 H 6 O) é sintetizado através da reação de eteno (C 2 H 4 ) com vapor de água, a alta temperatura e alta pressão, segundo a reação C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 6 O. No Brasil, por outro lado, estima-se que 42 bilhões de litros de etanol (4,2 x L) podem ser produzidos anualmente a partir da cana-de-açúcar. a) determine quantas toneladas de eteno seriam necessárias para sintetizar igual volume de etanol, supondo 100% de eficiência. b) para percorrer uma distância de 100 km, um automóvel consome 12,5 L de etanol. Supondo combustão completa, calcule o número de mols de dióxido de carbono liberado para a atmosfera neste percurso. Densidade do etanol: 0,8 g/ml

5 4. A purificação do ferro pode ser realizada através da redução do seu óxido com monóxido de carbono, obtido pela combustão incompleta do carvão. As reações envolvidas são: 2 C (s) + O 2 (g) 2 CO (g) 3 CO (g) + Fe 2 O 3 (s) 2 Fe (s) + 3 CO 2 (g) Calcule que massa de ferro puro pode ser obtida quando se dispõe de 100 kg de carvão de pureza igual a 72%.

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9 6. Duzentos miligramas de uma amostra pura de um cloreto de metal alcalino (MCl) foram dissolvidos em 150 ml de água. Adicionou-se então uma solução 0,1 mol/l de AgNO 3 até completa precipitação de AgCl. O precipitado foi filtrado, lavado e seco. Após, o mesmo foi pesado, obtendo-se 490 mg. Qual o metal alcalino M?

10 7. Simoni e colaboradores descrevem em um artigo publicado em Química Nova no ano de 2002 a preparação e a caracterização do composto trisoxalatoferrato de potássio hidratado, de fórmula K a Fe b (C 2 O 4 ) c (H 2 O) d. No mesmo artigo, são propostas técnicas que permitem determinar o valor de a, b, c e d. Suponha que você disponha de várias amostras de 10 g do composto, e em cada uma efetue as seguintes modificações: a) aquecer moderadamente em estufa, para eliminação da água. A massa de produto seco obtida é de g. b) titular com KMnO 4 em meio ácido segundo a reação 16 H C 2 O MnO4-10 CO Mn H 2 O gastando ml de uma solução 1 mol/l de KMnO 4. c) solubilizar em água e reagir o Fe 3+ com OH -, formando Fe(OH) 3 e aquecendo-o até a decomposição em Fe 2 O 3, obtendo g deste óxido. Se para cada teste foram utilizados exatamente g do produto, calcule os valores de a, b, c e d.

13 8. Um composto de K, Al, S e O, contendo águas de cristalização, foi submetido a análise quantitativa e sua fórmula mínima determinada, de acordo com o procedimento descrito a seguir: a) uma amostra de 0,474 g foi aquecida a 100 o C, de maneira a eliminar toda a água de cristalização. A massa de produto anidro obtido foi de 0,258 g. b) uma amostra de 0,948 g foi calcinada ao ar, precipitando todo o potássio e o alumínio em uma mistura 1:1 em mol de K 2 O e Al 2 O 3, pesando 0,196 g. c) uma amostra de 0,516 g de produto anidro foi dissolvida em água e reagida com excesso de solução de BaCl 2, precipitando 0,932 g de BaSO 4. Determine a fórmula mínima do composto em questão.

18 9. O primeiro composto organometálico contendo um metal de transição a ser reconhecido como tal foi o sal de Zeise. Este produto contém K, Pt, Cl, C e H em sua estrutura. Visando determinar a sua fórmula, e trabalhando sempre com amostras de 0,1000 g, um químico fez os seguintes experimentos: a) dissolveu a amostra 1 em 10 ml de um solvente e determinou o teor de platina por espectrometria de absorção atômica. A análise revelou que na solução preparada havia 5,29 mg/ml de platina; b) tratou uma solução da amostra 2 com excesso de AgNO 3, obtendo um precipitado de AgCl. Esse precipitado foi seco e pesado, constatando-se a obtenção de 0,1168 g de AgCl; c) tratou a amostra 3 com um oxidante poderoso, que converteu todo o carbono em CO 2 e todo o hidrogênio em água. Obteve um volume de gás CO 2 de 13,35 ml (medido a 27 o C e 1 atm) e 9,769 mg de H 2 O. Com base nesses resultados, determine a fórmula mínima do sal de Zeise, explicitando-a na forma K a Pt b Cl c C d H e.

20 10. O catalisador de Wilkinson (publicado por F.H. Jardine, J.A Osborn,. G. Wilkinson e G. F. Young, Chem. Ind., London, 1965, 560) é um dos mais ativos catalisadores utilizados para a hidrogenação de ligações duplas carbonocarbono. Pode ser utilizado, por exemplo, para a hidrogenação de óleo de soja à margarina. Sua fórmula é Rh u Cl v P w (C x H y ) z. Sobre ele são apresentados os seguintes dados: a) uma análise por espectrometria de massas mostrou que sua massa molar é 400,5 g; b) uma amostra submetida a análise elementar revelou que sua composição é 53,93% de carbono e 3,75% de hidrogênio; c) uma amostra de 0,8010 g foi calcinada em excesso de oxigênio, produzindo 254,0 mg de Rh 2 O 3 ; d) uma amostra de 400,5 mg foi atacada com ácido nítrico. A solução resultante foi tratada com excesso de AgNO 3, produzindo 0,1435 g de AgCl. A partir destes dados, determine o valor de u, v, w, x, y e z e escreva sua fórmula mínima.

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