2017 - Quimica Daniel Pires Calculo de Formula UVV- Emescam 3a-Serie Pre-Vestibular PDF

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QUÍMICA Prof. Daniel Pires CÁLCULO DE FÓRMULAS. 1. A Bolívia é um grande produtor de gás natural (metano) e celebrou com o Brasil um acordo para a utilização deste importante recurso energético. Para seu transporte até os centros consumidores, há um gasoduto ligando os dois países, já tendo chegado ao interior do Estado de São Paulo. a) Escreva a fórmula mínima e calcule a massa molar para o metano. b) Escreva a equação para a reação de combustão do metano e o nome dos produtos formados. c) Qual a fórmula centesimal do Metano? 2. Um estudante escreveu na lousa as seguintes fórmulas para representar a água:

a) Justifique por que a fórmula II está correta (mostre os cálculos). b) Justifique por que a fórmula I está incorreta e escreva a fórmula correta. c) Justifique por que a fórmula III está incorreta e escreva a fórmula correta. d) Descreva a diferença entre: I- água com oxigênio e água oxigenada. II- água e gelo. 3. A celulose é um composto orgânico de grande importância econômica para o Estado de Santa Catarina. A celulose é um polímero de cadeia longa formado pela ligação de monômeros de glicose (C6H12O6). Uma massa de 100 gramas de celulose foi submetida à análise elementar e os resultados mostraram que este composto era constituído de 44,45 gramas de carbono, 6,17 gramas de hidrogênio e 49,38 gramas de oxigênio. Pergunta-se: a) Qual a fórmula mínima da celulose? b) Qual o peso molecular da molécula de glicose? c) 11,5g de um produto( X )oxigenado obtido da oxidação da glicose sofreu combustão completa e obteve-se 22g de CO2 e 13,5g de H 2O. Dê o nome e a fórmula molecular de “ X “. 4. Para diminuir os alarmantes índices de acidentes de trânsito causados por pessoas alcoolizadas, tem-se utilizado um dispositivo que mede a quantidade de álcool no sangue pelo teste do ar exalado na respiração, o popular "bafômetro". Os bafômetros mais simples consistem em tubos que contêm uma mistura sólida de dicromato de potássio e sílica, umedecida com ácido sulfúrico. A reação que ocorre é a oxidação de etanol a acetaldeído e redução do dicromato a cromo (III), com consequente mudança de coloração da mistura de laranja para verde. a) Escreva as fórmulas químicas das substâncias dicromato de potássio, sílica, ácido sulfúrico, etanol e acetaldeído. b) Escreva a fórmula eletrônica do ácido sulfúrico e do dicromato de potássio. c) Qual a fórmula percentual da sílica. 5. A andaluzita

( AxSiyOz )

é um mineral que pertence à classe dos aluminossilicatos. Seu nome deriva de

Andaluzia, região da Espanha onde o mineral foi encontrado pela primeira vez. Em geologia, é comum descrever um mineral como a soma de óxidos. A análise de uma rocha do mineral andaluzita, extraída da região de Tirol, na Áustria, indicou que ele contém 40,7% de sílica (SiO2 ) e 58,6% de alumina (A 2 O3 ), além de pequenas porcentagens de outros óxidos. A partir dos dados reais fornecidos acima, determine qual é a fórmula química do mineral andaluzita. -1 Dados: Massa molar (g.mol ): A = 26,98; Si = 28,08; O = 15,999.

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6. O rótulo de um pó para o preparo de chás de ervas aromáticas relaciona como ingredientes frutose, chá preto, chá verde, cafeína, mistura de ervas aromáticas e aromatizantes. A frutose tem sabor doce e a cafeína é um estimulante com sabor amargo.

a) Explique e justifique o caráter ácido-base da cafeína na presença de água. b) Calcule o teor percentual de carbono na frutose. c) Qual a hibridização e a carga formal do nitrogênio na cafeína? 7. Um composto mineral foi analisado em laboratório, obtendo-se o seguinte resultado: o composto é constituído por átomos de um ametal X e um metal Y, com as porcentagens em massa de X e Y correspondendo, respectivamente, a 40% e 60 % em massa. Sabe-se que as massas atômicas de X e Y são, respectivamente, -1 32 e 96 g.mol . a) Quais são as porcentagens em quantidade de matéria (em mols) dos átomos X e Y no mineral? b) Qual é a fórmula química desse composto? 8. Cloreto de cobre II tem grande aplicação em sínteses orgânicas e como catalisador. Esse sal pode ser encontrado nas formas anidra ou hidratada. A fórmula molecular do sal hidratado é CuCl2 . nH2O, onde n representa o número de moléculas de água presentes na estrutura do cristal. Com base nessas informações, considere: a) se 2,6 g do sal hidratado são aquecidos de forma completa, restando 2,0 g do sal anidro, qual é a fórmula molecular do sal hidratado? b) O sal anidro se decompõe em altas temperaturas, formando cloreto de cobre I e um gás. Escreva a reação química que representa esse processo. GABARITO: Resposta da questão 1: a) A fórmula mínima e a fórmula molecular do metano são as mesmas: CH4. CH4: fórmula mínima M = (1 x 12 + 4 x 1) g/mol M = 16 g/mol + 2H2O(ℓ) b) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) CO2: dióxido de carbono ou gás carbônico. H2O: água. c)tetraédrico , linear , linear (dipolo induzido), angular (ligação de hidrogênio) Resposta da questão 2: a) H(11 %) O(89 %) equivale a HxOy. x . 1 u ------- 11 % 18 u ------- 100 % x = 1,98 = 2. y . 16 u ------- 89 % 18 u ------- 100 % y = 1,00. HxOy equivale a H2O (fórmula correta). b) Porque a água é formada por ligações covalentes entre H e O e não por ligações iônicas como é mostrado. O correto é H 2O. c) Esta fórmula traz a proporção 1 : 1 e de acordo com a porcentagem de elementos a proporção é de 2 : 1, a fórmula correta é H2O.

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Resposta da questão 3: a) nC6H12O6 - nH2O = [C6H1€O5]n (celulose). Fórmula mínima: C6H1€O5. b) C6H12O6 = 6 × 12u + 12 × 1u + 6 × 16u = 180 u. Resposta da questão 4: a) Dicromato de potássio: K2Cr2O7 Sílica: SiO2 Ácido sulfúrico: H 2SO4 Etanol: H3C - CH2 - OH Acetaldeído: H3C - COH b)

Estrutural:

Resposta da questão 5: A análise de uma rocha do mineral andaluzita, extraída da região de Tirol, na Áustria, indicou que ele contém 40,7 % de sílica (SiO2 ) e 58,6 % de alumina e 0,7 % de outros óxidos. 100 g do mineral tem 40,7 g de (SiO2 ) e 59,3 g de (A 2 O3 ) .

nSiO 2 =

m SiO2 MSiO 2

=

40,7 = 0,6775 mol 60,078

nSi = 0,6775 mol nO = 2 × 0,6775 = 1,3555 mol n A  2O 3 =

m A 2O3 MA  2O 3

58,6 = 0,5748 mol 101,957

=

n A  = 2 × 0,5748 = 1,1495 mol nO = 3 × 0,5816 = 1,7448 mol ⇒ n O(total) = 3,1003 A 1,1495Si 0,6775O 3,1003 A  1,1495 Si 0,6775O 3,1003 ⇒ A 1,70SiO 4,576 ⇒ ≈ A 2SiO 5 0,6775

0,6775

0,6775

Observação: A escolha dos valores numéricos do enunciado foi ruim, pois força um “arredondamento” exagerado. Resposta da questão 6: a) Tanto o grupo amina como amida, presentes na cafeína, podem receber prótons (H+ ) da água e isto configura o caráter ácido deste composto. b) Teremos: Fórmula molecular da frutose : C 6H 12O 6 C 6H12O 6 =180 g / mol 180 g / mol 72 g / mol

100 % pcarbono

p carbono = 40 % 3

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c)sp e sp CF= V - (N + 1/2 L) 3

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CF= 5 - ( 2 + 0,5 x 6 ) = 0 V = quantidade de elétrons de valência do átomo livre; NL = quantidade de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo na estrutura; L= quantidade de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura. Resposta da questão 7: a) Termos: Número de mols de Y = 0,625 mol Número de mols de X = 1,25 mol Número de mols total = 1,875 0,625 % em mols de Y = = 0,3333 = 33,33 % 1,875 % em mols de X =

1,25 = 0,6666 = 66,66 % 1,875

b) Teremos:

Y60% X40% 60 96 0,625

40 32 1,25

Multiplicando por 8 : 8 ×0,625 8 ×1,25 ⇒ Y 5X 10 Dividindo por 5 : Y1 X2 (fórmula química) Resposta da questão 8: a) Massa de água = 2,6 g - 2,0 g = 0,6 g Número de moℓs de água = 0,6 g / 18 g/moℓ = 0,03 moℓ Número de moℓs do sal anidro = 2,0 g / 134,5 g/moℓ = 0,015 moℓ Logo, a razão é de 0,03 moℓ / 0,015 moℓ = 2 moℓs de água para 1 moℓ de CuCl2. Portanto, a fórmula molecular do sal anidro é CuCl2 . 2H2O b) 2CuCl2(s) → 2CuCl(s) + Cl2(g)

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