Exercicios - Rendimento e pureza

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Material de apoio – Estequiometria (Rendimento e Pureza) – Prof. Leonardo Bastos A Química é linda 1 – A reação de combustão do monóxido de carbono é dada pela equação:

4 – O óxido de cálcio é obtido segundo a equação representada abaixo e gera durante sua produção grande quantidade de dióxido de carbono.

CO(g) + ½ O2(g) → CO2(g)

CaCO3(s) ⎯⎯→ CaO(s) + CO 2(g)

Considere que esta reação ocorra em um sistema mantido nas CNTP e inicia-se a partir de seis litros de uma mistura estequiométrica de monóxido e oxigênio. Qual o volume total do sistema quando 50% do CO2 tiver sido formado?

A massa de dióxido de carbono formada partindo-se de 200,0 g de carbonato de cálcio com 90% de pureza é: a)

7,9 g.

a)

2,0 litros

b)

8,8 g.

b)

5,0 litros

c)

79,2 g.

c)

3,0 litros

d)

88,0 g.

d)

4,0 litros

e)

96,8 g.

e)

1,5 litro

5 – A porcentagem de TiO2 em um minério pode ser determinada através da seguinte reação:

Nível – Soldado

2 – O cromo é um metal empregado na produção do aço inox e no revestimento (cromação) de algumas peças metálicas. Esse metal é produzido por meio da reação abaixo:



3TiO2(s) + 4BrF3(l) → 3TiF4(s) + 2Br2(l) + 3O2(g) Se 12,0 g do minério produzem 0,96 g de O2, a porcentagem aproximada de TiO2 nesse minério é de: a)

10%

b)

20%

Partindo-se de 15,2 gramas de Cr2O3 e admitindo-se que este processo tem um rendimento de 75 %, a massa produzida de cromo é igual a:

c)

30%

d)

40%

e)

50%

a)

11,8 g.

b)

10,4 g.

5.1 – Que quantidade, em mols, de CaCO3 há em 100g de calcita com 90% de pureza?

c)

13,8 g.

a)

0,05g

d)

15,2 g.

b)

0,1og

e)

7,8g.

c)

0,30g

d)

0,45g

e)

0,90g

Cr2O3( s ) + 2 Al ( s ) → 2Cr( s ) + Al 2O3( s )

3 – O óxido nitroso é usado como anestésico em partos. A sua obtenção é dada pela reação apresentada na equação química abaixo: NH 4 NO3 → N 2 O + 2H 2 O

Se foram usados 6 gramas de nitrato de amônio e foram obtidos 2,97 g de óxido de dinitrogênio, qual o rendimento da reação? a)

91%

b)

110%

c)

97%

d)

90%

e)

80%

5.2 – O gás hilariante (N2O) pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrato de amônio (NH4NO3). Se de 4,0g do sal obtemos 2,0g do gás hilariante, podemos prever que a pureza do sal é da ordem de: a)

100%

b)

90%

c)

75%

d)

50%

e)

20%

Material de apoio – Estequiometria (Rendimento e Pureza) – Prof. Leonardo Bastos A Química é linda Nível – Sargento 6 – O manganês é um metal de transição com elevada importância na indústria siderúrgica, sendo utilizado na composição de ligas metálicas para a produção de aço. Na natureza, sua principal fonte é o minério pirolusita (MnO2), que é empregado para a obtenção de ferromanganês, de acordo com a seguinte reação:

MnO 2 (s) + Fe 2 O 3 (s) + 5 C(s) → Mn(s) + 2 Fe(s) + 5 CO(g)  "ferromanganês"

Em uma reação com 70% de rendimento, qual é a massa (em gramas) de ferro que é obtida a partir de 173,8 g de pirolusita com 20% de impurezas?

7 – A prata é um elemento muito utilizado nas indústrias de fotografia e imagem e seu descarte no meio ambiente representa risco para organismos aquáticos e terrestres. Por ser um dos metais com risco de escassez na natureza, apresenta um alto valor agregado. Nesses aspectos, a recuperação da prata de resíduos industriais e de laboratórios associa a mitigação do impacto ambiental à econômica. O fluxograma representa o tratamento de um resíduo líquido que contém íons de prata (Ag+) e de sulfato ( SO 24− ) em meio aquoso.

8 – Uma amostra de calcário dolomítico, contendo 60% de carbonato de cálcio e 21% de carbonato de magnésio, sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a equação abaixo: CaCO3(s) + MgCO3(s) → CaO(s) + MgO(s) + 2CO2(g) A massa de óxido de cálcio e a massa de óxido de magnésio, em gramas, obtidas com a queima de 1 quilo de calcário são, respectivamente, a)

60 ; 21

b)

100 ; 84

c)

184 ; 96

d)

336 ; 100

e)

600 ; 210

9 – O acetileno, gás utilizado em maçaricos, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto), de acordo com a equação; CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 Utilizando-se 1 kg de carbureto com 36% de impurezas, o volume de acetileno obtido em litros, nas CNTP, é de aproximadamente: a)

0,224

b)

2,24

c)

26

d)

224

e)

260

10 – O sulfato de cálcio (CaSO4) é matéria-prima do giz e pode ser obtido pela reação entre soluções aquosas de cloreto de cálcio e de sulfato de sódio (conforme reação abaixo). Sabendo disso, calcule a massa de sulfato de cálcio obtida pela reação de 2mols de cloreto de cálcio com excesso de sulfato de sódio, considerando-se que o rendimento da reação é igual a 75 %. CaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → CaSO4(s) + 2NaCl(aq)

No tratamento de um resíduo aquoso que continha 15,6 g de sulfato de prata, foram obtidos 8,7 g de óxido de prata. Calcule o rendimento em Ag2O deste processo.

a)

56 g.

b)

136 g.

c)

272 g.

d)

204 g.

e)

102 g.

Material de apoio – Estequiometria (Rendimento e Pureza) – Prof. Leonardo Bastos A Química é linda Nível – Oficial

15 – Uma forma de sintetizar óxido nítrico em meio

11 – Uma amostra mineral contendo magnetita (Fe3O4) foi analisada dissolvendo-se 0,928g de amostra em HC concentrado. Obteve-se uma mistura contendo íons ferro nos estados de oxidação II e III. A esta solução, adicionou-se HNO3 suficiente para oxidar todo o Fe2+ a Fe3+, que foi, em seguida, precipitado como Fe(OH)3 pela adição de NH3. O hidróxido de ferro III foi, então, submetido a um tratamento térmico que originou 0,480g de Fe2O3 puro. Qual é a porcentagem em massa de magnetita na amostra?

aquoso é reagir nitrito de sódio com sulfato ferroso e ácido sulfúrico, produzindo, além do óxido nítrico, sulfato férrico, bissulfato de sódio e água.

a)

50%

b)

60%

c)

55%

d)

25%

e)

75%

12 – Quando 24g de nitrato de potássio (KNO3) foram aquecidos com chumbo, formaram-se 13,8g de nitrito de potássio (KNO2), segundo a reação: Pb(s) + KNO3(s) → PbO(s) + KNO2(s) Calcule o rendimento percentual de nitrito de potássio.

Partindo de 75,0 g de nitrito de sódio, 150,0g de ácido sulfúrico e 152,0 g de sulfato ferroso e tendo a reação 90% de rendimento, determine a massa de óxido nítrico obtida.

Gabarito 1–B 2–E 3–D

13 – O ácido HA (em que A representa um grupo desconhecido de átomos) tem massa molar igual a 231 g/mol. HA reage com a base XOH (massa molar 125 g/mol) para produzir H2O e o sal XA. Em um experimento, 2,45 g de HA reagiram com 1,50g de XOH para formar 2,91g de XA. Qual é o rendimento percentual da reação?

4–C 5–B 5.1 – E 5.2 – B 6 – 125,2 g de Fe 7 – 75% 8–D

14 – Além da determinação da composição elementar de compostos puros, a análise por combustão pode ser usada para a determinação da pureza de compostos conhecidos. Uma amostra de 2-naftol (C10H7OH), usada para preparar antioxidantes a serem incorporados em borracha sintética, estava contaminada com uma pequena quantidade de LiBr. A análise por combustão da amostra deu o seguinte resultado: 77,48% C e 5,20% H. Sabendo que as únicas espécies presentes eram o 2-naftol e o LiBr, calcule a pureza percentual em massa da amostra.

9–B 10 – D 11 – A 12 – 68,3% 13 – 81,2% 14 – 93% 15 – 27g de NO