Cálculo estequiométrico: 6. Exercícios especiais

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Ricardo Suzuki (Prof. Suzuki)
Quando um reagente é impuro ou a reação não se processa completamente por algum motivo, podemos calcular o rendimento da reação ou o grau de pureza do reagente.

1) (CESGRANRIO/95) - A combustão de 36g de grafite (C) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual foi o rendimento da reação? (C = 12u; O = 16u).

a) 50%
b) 60%
c) 70%
d) 80%
e) 90%

RESOLUÇÃO:
Uma reação de combustão (queima), significa reação com gás oxigênio (O2).

Cálculos das Massas Moleculares:

Escrevendo a equação química balanceada temos as seguintes proporções em mols:

Cálculo da massa de gás carbônico como se o rendimento fosse 100%:

Foi produzida uma massa de 118,8g de gás carbônico, será necessário montar outra regra de três para calcular o rendimento da reação, admitindo que se tivéssemos a formação de 132g de gás carbônico o rendimento teria sido de 100%.

Alternativa: E

2) (U.E. MARINGÁ/96) - Quantas toneladas de óxido de cálcio (CaO) serão produzidas através da decomposição de 100 toneladas de carbonato de cálcio com 90% de pureza?
(Ca = 40u; O = 16u; C = 12u).

a) 40,0 t
b) 56,0 t
c) 62,2 t
d) 50,4 t
e) 90,0 t

RESOLUÇÃO:

Equação química balanceada; transformações da proporção em mols para massa em gramas:

Montagem da regra de três para cálculo da massa em gramas de CaO produzida, admitindo-se uma pureza de 100% em carbonato de cálcio.

Lembrete: 1 tonelada = 1000kg = 106 g
Conversão de 100 toneladas de carbonato de cálcio para gramas: 100.106 g de CaCO3.

Como o grau de pureza do carbonato de cálcio é de 90%, vamos montar outra regra de três para calcular a massa realmente produzida pela decomposição do CaCO3.

RESPOSTA: Alternativa D

Texto para as questões 3 e 4

Quando o exercício fornecer as quantidades de dois reagentes, provavelmente haverá um deles que estará em excesso, ou seja, nem toda a massa que for colocada para reagir, efetivamente irá reagir. De um modo mais simples, podemos dizer que: se pela proporção em mols, 10g de A reage com 7g de B, não adianta nada colocar 12g de B para reagir com os 10g de A, pois haverá um excesso de 5g de B. A partir daí, dizemos que o reagente B está em excesso; e o reagente A é o reagente limitante, pois limita a quantidade de B que pode ser colocado para reagir.

3) Numa reação de neutralização, 10,00g de ácido sulfúrico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão:

H2SO4 + Ca (OH)2CaSO4 + 2 H2O

Dados: M. molares (g/mol): H2SO4= 98; Ca(OH)2= 74 e CaSO4= 136.

a) 0,02g de H2SO4
b) 0,20g de H2SO4
c) 0,26g de Ca(OH)2
d) 2,00g de H2SO4
e) 2,00g de Ca(OH)2

RESOLUÇÃO:

Cálculo da massa efetiva de ácido sulfúrico que vai reagir com 7,40g do hidróxido de cálcio.

Como a massa de ácido a ser adicionada é de 10g e irá reagir 9,8g, podemos dizer que o ácido está em excesso e o hidróxido de cálcio é o reagente limitante.

Cálculo da massa em excesso de ácido: (10 – 9,8) = 0,2g

RESPOSTA: Alternativa B

4) Qual a massa de sulfato de cálcio produzida pela reação de neutralização apresentada?

Resolução:

Para efetuar o cálculo da massa de sulfato podemos partir tanto da massa do ácido quanto da massa da base, porém ao utilizar a massa do ácido, tomar o cuidado de observar que existe 0,2g em excesso, portanto, ao invés de usar 10g vamos utilizar 9,8g de ácido.

RESPOSTA: A massa de sulfato de cálcio é de 13,6g

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