19 e28093 Estequiometria e28093 Equacao de Clapeyron

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    18-Oct-2015

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<ul><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>19 ESTEQUIOMETRIA EQUAO DE CLAPEYRON </p><p>I LEIS PONDERAIS.As Leis ponderais referem-se quantidade dos participantes das reaes e estabelecem </p><p>relaes que definem a estequiometria, sejam relaes de massa, relaes de mols, </p><p>relaes volumtricas.</p><p> Lei da Conservao da massa ou Lei de Lavoisier.</p><p>Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma. Com este enunciado </p><p>Lavoisier estabelece que em um sistema fechado de reao a massa total dos reagentes </p><p> igual a massa total dos produtos. Como conseqncia estabelece o balanceamento das </p><p>reaes qumicas e cria a Lei da Conservao da Massa (ou matria). Exemplificando:</p><p>H2 + 1/2O2 H2O</p><p>1mol 0,5mol 1 mol</p><p>2g + 16g 18 g</p><p>18g reagentes 18g produtos</p><p>Observe que Lavoisier determina que a massa de uma reao se conserva, ou seja, a </p><p>massa dos reagentes igual a massa dos produtos, porm isso no se aplica ao nmero </p><p>de mols reagentes e produtos participantes da reao.</p><p> Lei das propores definidas ou de Lei de Proust (1801).</p><p>Toda substncia apresenta uma proporo constante em massa, na sua composio, </p><p>e a proporo na quais as substncias reagem e se formam so constante. De acordo </p><p>com esse conceito, pode-se dizer que a reao acontece dentro de relaes definidas </p><p>pelo nmero de mols dos reagentes e produtos da equao balanceada, e essa relao </p><p>mantida constante Observe:</p><p> - Relao de massa.</p><p>H2 + Cl2 2HCl</p><p>2g 71g 73g 1 experincia</p><p>4g 142 146 2 experincia</p><p>1g 35,5g 36,5g 3 experincia</p><p> - Relao de mols.</p><p>N2 + 2H2 N2H41 mol 2 mols 1 mols 1 experincia</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>2 mols 4 mols 2 mols 2 experincia</p><p>0,5mol 1 mols 0,5 mol 3 experincia</p><p> Lei de Gay-Lussac (Lei volumtrica).</p><p>Os volumes de todas as substncias gasosas envolvidas em um processo qumico, esto </p><p>entre si em uma relao de nmeros inteiros e simples, desde que medidos a mesma </p><p>temperatura e presso.</p><p>Exemplificando, temos:</p><p>N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)</p><p>1 litro 3 litros 2 litros 1 experincia</p><p>2 litros 6 litros 4 litros 2 experincia</p><p>Observe que a relao volumtrica constante - 1: 3: 2.</p><p> Equao de Clapeyron.</p><p>As leis de Boyle-Mariotte, Charles - Gay-Lussac e de Avogadro possibilitam a </p><p>obteno da equao de estado de um gs ou equao de Clapeyron que estabelece a </p><p>relao da massa do gs com as variveis do estado gasoso, sendo muito til a </p><p>procedimentos estequiomtricos. Sua expresso matemtica dada por:</p><p>P . V = n . R . T</p><p>onde R a constante universal dos gases, tendo como valores: 0,082 atm.L/mol.K ou </p><p>62,3 mmHg.L/mol.K. A escolha da unidade da constante R depende da unidade de </p><p>presso utilizada. </p><p>IMPORTANTE LEMBRAR. A relao estabelecida por Avogadro:</p><p>1 mol = 6,02.1023 partculas = Massa molar = 22,4 litros (gases na CNTP)</p><p> 1 mol de quaisquer gs, quando submetido as mesmas condies de temperatura e </p><p>presso, ocupa o volume constante de 22,4L(volume molar) .</p><p>PROPOSIO DE ATIVIDADES.</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>01. Qual o volume de gs amnia formado, quando se faz reagir 7g de N2 com quantidade </p><p>suficiente de H2?</p><p>(A massa molar do N2 28g.)</p><p>Equao: H2 + N2 NH3Resposta: H2 + N2 NH3 (balancear a reao)</p><p> 3H2 + 1N2 2NH3</p><p>3 mols 1 mol 2 mols</p><p>28g--------2. 22,4litros</p><p>7g---------- x</p><p>x = 11,2 litros de NH3</p><p>02. UFF) Para produzir 4,48 L de CO2 nas CNTP, conforme a reao</p><p>CaCO3 CaO + CO2a quantidade necessria, em gramas, de CaCO3 :</p><p>Dado:</p><p>Massa molar CaCO3 = 100 g/mol</p><p>a) 20,0</p><p>b) 10,0</p><p>c) 100,0</p><p>d) 200,0</p><p>e) 18,3</p><p>Resposta:</p><p>CaCO3 CaO + CO2100g --------------22,4 litros</p><p>X ------------------- 4,48litros X = 20 gramas de CaCO3</p><p>03. (Unitau-SP) Qual a massa molar de 45g de uma substncia gasosa que est dentro </p><p>de um recipiente de 3 litros a uma presso de 5atm e a uma temperatura de 27C?</p><p>Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K</p><p>Resposta: MM = 73,8 g/mol</p><p>PV = nRT 5 . 3 = n . 0,082 . 300 n = 0,61 mol</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>45 gramas -------- 0,61 mol</p><p>X ---------------------- 1 mol X = 73,8 gramas</p><p>04. (Unitau-SP) Observe a equao: </p><p>Zn + 2HCl ZnCl2 + H2A quantidade de zinco, em gramas que deve reagir para produzir 0,56 litros de H2 medidos a 0C e 2 atmosferas de presso, de:</p><p>Dados: H = 1, Cl = 35,5, Zn = 65,4</p><p>a) 1,63 g.</p><p>b) 3,27 g.</p><p>c) 4,90 g.</p><p>d) 6,54 g.</p><p>e) 8,17 g.</p><p>Resposta: letra B</p><p>PV = nRT 2.0,56 = n . 0,082. 273 n = 0,05 mol de H2Zn + 2HCl ZnCl2 + H21 mol--------------------1 mol</p><p>65,4g-------------------- 1 mol</p><p>X ------------------------- 0,05 mol X = 3,27 gramas de Zn</p><p>05. (Cesgranrio) Um cilindro rgido contm 1400g de nitrognio puro. Aberto na atmosfera, </p><p>a 27C e 1atm, at esgotar todo o contedo, o volume de N2 liberado ter sido de:</p><p>(N = 14; R = 0,082 atm.L/K. mol)</p><p>a) 110,7 L.</p><p>b) 1119,3 L.</p><p>c) 1230 L.</p><p>d) 2240 L.</p><p>e) 2460 L.</p><p>Resposta: letra C</p><p>1mol de N2 = 28 gramas 1400 gramas = 50 mols</p><p>PV = nRT 1 . V = 50 . 0,082 . 300 V = 1230 litros</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>06. (Puccamp-SP) Num acidente, 4,9 toneladas de cido sulfrico so derramados numa </p><p>rodovia. Quantas toneladas de xido de clcio devem ser utilizadas para neutralizar o </p><p>cido?</p><p>DADOS: Equao da reao:</p><p>H2SO4 + CaO CaSO4 + H2O</p><p>Massa molar do H2SO4 = 98/mol</p><p>Massa molar do CaO = 56g/mol</p><p>a) 56</p><p>b) 9,8</p><p>c) 5,6</p><p>d) 4,9</p><p>e) 2,8</p><p>Resposta: letra E</p><p>H2SO4 + CaO CaSO4 + H2O</p><p>98 g ------- 56 g</p><p>4,9 T ------- X X = 2,8 toneladas de CaO</p><p>07. (Unitau-SP) Misturando 2g de hidrognio e 32g de oxignio em um balo de vidro e </p><p>provocando a reao entre os gases, obteremos: 2H2 + O2 2H2O</p><p>(Dados: H = 1; O = 16)</p><p>a) 32 g de gua com 2 g de oxignio, que no reagiram.</p><p>b) 32 g de gua com 1 g de oxignio, que no reagiu.</p><p>c) 34 g de gua oxigenada.</p><p>d) 34 g de gua, no restando nenhum dos gases.</p><p>e) 18 g de gua ao lado de 16 g de oxignio, que no reagiram.</p><p>Resposta: letra E</p><p>08. (Unitau-SP) Para transformar mrmore em gesso, precisamos atac-lo com cido </p><p>sulfrico, segundo a reao:</p><p>H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + CO2 + H2O</p><p>Para 2 kg de mrmore, quanto de gesso precisamos produzir?</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>Dados: (Ca = 40; C = 12; S = 32; O = 16)</p><p>Resposta: m = 2,72 kg</p><p>09. (Cesgranrio) De acordo com a Lei de Lavoisier, quando fizermos reagir </p><p>completamente, em ambiente fechado, 1,12g de ferro com 0,64g de enxofre, a massa, em </p><p>g, de sulfeto de ferro obtida ser de: (Fe=56; S=32)</p><p>Fe + S FeS</p><p>a) 2,76.</p><p>b) 2,24.</p><p>c) 1,76.</p><p>d) 1,28.</p><p>e) 0,48.</p><p>Resposta: letra C</p><p>10. (UFG) Existem, pelo menos, duas correntes de pensamento que explicam o </p><p>surgimento da vida em nosso planeta; uma denominada "criacionista" e a outra, </p><p>"evolucionista". Considerando-se as leis e os princpios da Qumica, o "criacionismo" </p><p>contraria</p><p>a) o princpio de Heisenberg.</p><p>b) a lei de Lavoisier.</p><p>c) o segundo postulado de Bohr.</p><p>d) o princpio de Avogadro.</p><p>e) a lei de Hess.</p><p>Resposta: letra B</p><p>11. (UFRJ) O xido de alumnio (Al2O3) utilizado como anticido.</p><p>Sabendo-se que a reao que ocorre no estmago 1Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O, a </p><p>massa desse xido que reage com 0,25 mol de cido ser</p><p>a) 3,25g.</p><p>b) 4,25g.</p><p>c) 5,35g.</p><p>d) 6,55g.</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>e) 7,45g.</p><p>Resposta: letra B</p><p>1Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O</p><p>102 g----6 mol</p><p>X---------- 0,25 mol X = 4,25 gramas do xido de alumnio.</p><p>12. (UFV) O alumnio (Al) reage com o oxignio (O2) de acordo com a equao qumica </p><p>balanceada, a seguir:</p><p>4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s) </p><p>A massa, em gramas, de xido de alumnio (Al2O3) produzida pela reao de 9,0 g de </p><p>alumnio com excesso de oxignio :</p><p>a) 17</p><p>b) 34</p><p>c) 8,5</p><p>d) 9,0</p><p>e) 27</p><p>Resposta: letra A</p><p>4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s) </p><p>108g---------------- 204g</p><p>9g--------------------- X X = 17 gramas</p><p>13. (UFAL) Que volume de CO2(g), nas condies ambiente de presso e temperatura, </p><p>obtido quando 1 mol de HCl reage com 0,5mol de Na2CO3?</p><p>Dados: </p><p>Volume molar de gs nas condies ambiente de presso e temperatura=25L/mol</p><p>2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2Resposta:</p><p>2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO22 mol --- 1mol--------------------------- 25 litros de CO21mol --- 0,5 mol ------------------------- 12,5 litros de CO2</p></li><li><p>www.quimica10.com.br</p><p>14. (Vunesp-SP) A massa de gs carbnico (massa molar = 44g/mol), em gramas, produzida pela combusto completa de 96g de metano (massa molar = 16g/mol) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2Oa) 44.b) 60.c) 88.d) 264.e) 576.Resposta: letra D</p><p>CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O16 g ---------- 44g</p><p>96g------------- X X = 264 gramas de CO2</p></li></ul>