Questões de Concurso sobre Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria.

Um técnico de laboratório precisa preparar 500 mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H₂SO₄) 0,5 mol/L para utilização em uma análise titulométrica. Sabendo que o ácido sulfúrico possui massa molar igual a 98 g/mol, avalie as afirmações abaixo e marque a alternativa que designa corretamente a massa necessária para o preparo da solução e sua normalidade correspondente.

Uma amostra de 9,0 g de água (H₂O) é analisada em laboratório. Considerando o número de Avogadro igual a 6,02 × 10²³ mol⁻¹, o número aproximado de moléculas de água presentes nessa amostra é:

(Dados: massa molar da H₂O = 18 g·mol⁻¹)

Butanoato de etila (CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₃) é analisado por espectrometria de massas utilizando impacto de elétron (EI) como fonte de ionização. No espectro de massas obtido, observou-se um pico intenso de m/z 58 e o íon molecular foi observado em m/z 86 com baixa intensidade.

Avalie os mecanismos de fragmentação propostos para a obtenção do fragmente m/z 58 e assinale a alternativa correta.

I. Cisão α (alfa) ao grupo carbonila com perda de etanol.

II. Rearranjo de McLafferty, típico de compostos com carbonilas.

III. Perda de radical etiloxila (·OCH₂CH₃), gerando um cátion acila.

IV. Ruptura homolítica entre carbono e oxigênio do grupo éster, gerando um íon radical instável.

O alumínio é obtido a partir de um processo eletrolítico de redução da alumina (Al₂O₃). A alumina, por sua vez, é obtida a partir do minério de bauxita extraído da natureza. Considerando que a bauxita tem 40,8% do referido óxido, qual massa máxima de alumínio se é capaz de obter a partir de 25 kg do minério de bauxita? (Considere as massas molares em g/mol: Al = 27 e O = 16)

Em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o volume molar de um gás ideal é 22,4 L/mol. Uma amostra de gás nitrogênio (N₂) possui um volume de 67,2 L em CNTP. Considere que o número de Avogadro é 6,02×10²³ moléculas/mol. Qual é o número de moléculas de N₂ presentes nessa amostra?

O metano (CH₄) é um gás gerado pela decomposição anaeróbica de matéria orgânica. Ele entra em decomposição espontânea na presença de oxigênio molecular (O₂) e forma gás carbônico (CO₂) e água (H₂O).

Com base nessas informações e nas entalpias de ligação apresentadas na tabela precedente, é correto afirmar que essa transformação

Observe o gráfico abaixo:

Fonte: Linhares, Sérgio; Gewandsznajder, Fernando. Biologia hoje. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013.

Esse gráfico refere-se à densidade da água. Densidade que é o quociente da massa pelo volume do material. Essa definição é expressa pela seguinte fórmula:

d = m / V

Legenda:

m = massa da substância (em g)

V = volume da substância (em cm³ ou mL)

d = densidade (em g/cm³ ou em g/mL)

Por meio desse gráfico, é CORRETO afirmar que:

Quantos átomos de magnésio há em 32,5 g de magnesita (MgCO₃), normalmente utilizada como fonte de óxido de magnésio para aplicação industrial e farmacêutica? Considere as seguintes massas molares: magnesita (MgCO₃) = 84,3 g; magnésio = 24,3 g; carbono = 12 g; oxigênio = 16 g).

Esse mesmo agricultor da Questão 23 também terá que realizar adubação de fósforo nesse mesmo terreno. A quantidade necessária de adubação será de 30 mols de carga de fósforo por hectare. Para isso ele dispõe de Superfosfato Simples, um adubo cuja porcentagem de massa em P₂O₅ equivalente é de 40%. A massa desse adubo que deve ser aplicada pelo agricultor em todo o terreno é de

O erro aleatório na coleta de dados está relacionado a variações nas condições experimentais, operações e leitura de instrumentos que fogem ao controle do técnico operador. Uma operação laboratorial realizada em mais de uma etapa faz com que o erro se propague. Um caso típico é a determinação da densidade em que se tem o erro na medida de massa e na medida de volume. Imagine que durante um experimento, um técnico em química precisa determinar a densidade de uma amostra de um combustível. Ele mede a massa da amostra e o volume correspondente. As medições foram:

• Massa: m = 40,0 g ± 0,025 g

• Volume: V = 50,0 mL ± 0,1 mL

Em relação à precisão das medidas e determinação da densidade, pode-se dizer que:

“A interpretação quantitativa das reações químicas é a parte da química chamada estequiometria das reações. [...] Um coeficiente estequiométrico de uma reação química informa a quantidade relativa (número de mols) de uma substância que reage ou é produzida”.

(ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna

e o Meio Ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006, p. 99

A amônia (NH₃) pode ser utilizada em diversos produtos como fertilizantes, produtos de limpeza, produtos farmacêuticos, entre outros. E um gás incolor com um odor característico, é tóxico em altas concentrações, solúvel em água e em soluções com baixos valores de pH.

Com base na equação abaixo, assinale a alternativa CORRETA.

Equação: N₂(g) + H₂(g) + Hg) $➔$ NH₃ (g)

MA: N = 14 e H = 1

Um grande aporte de nitrogênio na água pode levar a um processo de eutrofização, principalmente no caso de corpos de água lênticos como lagos e lagoas. Para medir a concentração desse poluente na água é usual o tratamento da água da amostra com reagente de Nessler. Nesse processo a cor resultante é medida com um fotômetro e pelo grau de absorção mostrado é definida a concentração da amônia. Para definir a escala de correspondência entre o grau de absorção e a concentração de amônia, um técnico trabalhou com amostras de concentração conhecidas e obteve os dados da tabela:

Depois o técnico coletou a amostra em um lago e mediu no fotômetro um grau de absorção de 0,12. Assim, a concentração de amônia é de

A densidade é a razão entre a massa de uma amostra e o volume que ela ocupa, expressa matematicamente por: d = m / V. Embora massa e volume sejam propriedades extensivas, a densidade, que é sua razão, é uma propriedade intensiva. Isso ocorre porque, ao dobrar a massa de uma amostra, o volume também dobra, mantendo a razão m/V constante, independentemente dos valores individuais de massa e volume.

Em atividades militares de campo, podem ser usados aquecedores químicos sem chama para o aquecimento de rações operacionais. O óxido de cálcio — CaO — é um dos principais produtos químicos aproveitados nesses aquecedores. Esse composto químico reage com a água, gerando como produto o hidróxido de cálcio — Ca(OH)₂, — além de grande quantidade de calor. Por ser extremamente exotérmico, esse processo pode ser empregado como aquecedor químico para esquentar rações operacionais em atividades militares.

Para o preparo do aquecedor químico sem chamas, cada um dos 50 soldados de um pelotão levou consigo um pote contendo 140 g de óxido de cálcio, com 80 % de pureza. Considerando-se o consumo total do reagente de todos os soldados do pelotão e a reação completa do óxido de cálcio com a água, a massa de produto gerada nessa reação foi de

Qual é a molaridade de uma solução preparada dissolvendo 20 g de NaOH em água até um volume total de 500 mL?

Dados Na = 23 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol.

Em um experimento de espectrofotometria UV-Vis, um químico analisa a concentração de uma substância que absorve luz a 450 nm. A solução foi preparada em um comprimento de caminho (cubeta) de 1 cm e a leitura da absorbância foi de 0,400. Sabendo que a lei de Beer-Lambert é válida e que o coeficiente de absorção molar (ε) da substância a 450 nm é 1000 L·mol⁻¹·cm⁻¹, qual é a concentração da substância na solução, em mol/L?

As propriedades da matéria são as informações que permitem que uma substância seja diferente da outra. Isto é, são características encontradas na matéria e que as compõem.

Assinale (V) para as alternativas VERDADEIRAS e (F) para as FALSAS:

( ) Massa está relacionada a quantidade de matéria que um corpo possui. É medida em quilograma (kg), segundo Sistema Internacional de Unidades, mas também pode ser medida em gramas (g) quando se trata de pequenas quantidades.

( ) Divisibilidade está relacionado a espaços que existem entre uma molécula e outra da matéria. É o tamanho desses espaços que determinam se uma matéria é mais ou menos dura.

( ) Impenetrabilidade está relacionado ao fato de dois corpos não ocuparem o mesmo lugar ao mesmo tempo. Por exemplo, um copo cheio de água, quando é colocado gelo dentro, uma parte da água transborda e esse espaço é preenchido pelo gelo. A água que transbordou corresponde ao mesmo volume do gelo adicionado.

( )Volume é o espaço ocupado por uma matéria. A unidade de volume é medida gramas (g).

A sequência CORRETA é:

Qual è a Lei da Química que afirma: “se dois elementos podem se combinar para formar mais de um composto, as massas de um elemento que se combinam com uma dada massa do outro elemento estão na razão de números pequenos e inteiros”?

Assinale a opção que apresenta a vidraria mais adequada para aferição volumétrica.

Na queima de combustíveis fósseis, além da geração de gases do efeito estufa também são gerados poluentes atmosféricos como os óxidos de enxofre (SOx), os quais necessitam do devido controle ambiental. Nesse contexto, o método mais utilizado é o que emprega lavadores e CaCO3 como substância absorvedora em meio úmido. Nesse processo o SO2 presente no gás de combustão reage com o carbonato de cálcio na presença de água e produz sulfito de cálcio hemi-hidratado e dióxido de carbono, conforme a Eq. (1). Logo depois o sulfito é oxidado a sulfato, conforme a Eq. (2), gerando como produto final o sulfato de cálcio di-hidratado.

SO${}_2$${}_{(}$${}_g$${}_{)}$ + CaCO${}_3$${}_{(}$${}_s$${}_{)}$ + 0,5H${}_2$O → CaSO${}_3$.0,5H${}_2$O${}_{(}$${}_2$${}_{)}$ + CO2${}_{(}$${}_g$${}_{)}$ (1)

CaSO${}_3$.0,5H${}_2$O${}_{(}$${}_s$${}_{)}$ + 1,5H${}_2$O + 0,5O${}_2$${}_{(}$${}_g$${}_{)}$ → CaSO${}_4$.2H${}_2$O${}_{(}$${}_s$${}_{)}$ (2)

Assim sendo, supondo a geração de 2,58 toneladas de sulfato de cálcio di-hidratado, calcule a quantidade de enxofre que foi retirada do ar e quanto carbono foi emitido para o ar.

Leve em consideração as massas moleculares em g/mol: H=1; C=12; O=16; S=32 e Ca=40.