Qual a quantidade em Mols de água formada na combustão completa de meio mol de butano?

Química
Prova objetiva realizada no dia 21/07/2001
Questões

Tabela Periódica

1
Assinale, entre as opções abaixo, aquela que corresponde a um elemento do grupo dos metais alcalino-terrosos.

a) Ca
b) Pt
c) Fe
d) Al
e) Cs

Resposta:
a) Ca
Solução: O grupo dos metais alcalino-terrosos corresponde ao grupo II da Tabela periódica. Portanto, somente o Ca pertence a esse grupo; os demais metais pertencem a outros grupos da Tabela.

2
Com o objetivo de reduzir o consumo de energia elétrica, é possível substituir chuveiros elétricos por aquecedores a gás, que têm por princípio gerar calor pela queima do gás natural. A reação de combustão do gás natural pode ser representada pela combustão do metano (CH4):

CH4 (g) + 2 O2 (g)

CO2 (g) + 2 H2O (g)

Ho = -890 kcal/mol

Sobre esse fenômeno, podemos afirmar:

a) A combustão de 10 mols de metano produz 5 mols de água.
b) É necessário 1 mol de oxigênio para consumir 2 mols de metano.
c) Na mistura de 5 mols de metano e 10 mols de oxigênio, são produzidos 2 mols de água.
d) A combustão de 1 mol de metano produz 1780 kcal de calor.
e) A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor.

Resposta:
e) A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor
Solução: A combustão de 10 mols de metano produz 20 mols de água
São necessários 4 mols de oxigênio para consumir 2 mols de metano
Na mistura de 5 mols de metano e 10 mols de oxigênio são produzidos 10 mols de água
A combustão de 1 mol de metano produz 890 kcal de calor
A queima de 1 mol de metano produz 2 mols de água e 890 kcal de calor.

3
Dada a reação:

2 HCl (g)+ NO2 (g) ® H2O (g) + NO (g) + Cl2 (g)

podemos afirmar que

a) o elemento cloro sofre redução.
b) o elemento oxigênio sofre redução.
c) o elemento nitrogênio sofre redução.
d) o elemento hidrogênio sofre redução.
e) o NO2é o agente redutor.

Resposta:
c) O elemento nitrogênio sofre redução
Solução: O elemento cloro sofre oxidação e o nitrogênio sofre redução. Os outros elementos permanecem no mesmo estado de oxidação. O agente redutor é o HCl e o NO2é o agente oxidante.

4
Assinale, entre as opções abaixo, aquela que corresponde ao número de carbonos assimétricos do composto:

CH3 - CHCH3 - CHCH3 - CH2 - CHC2H5 - CH3

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

Resposta:
b) 2
Solução: Apenas o terceiro e o quinto carbonos da cadeia linear são assimétricos.

5
Abaixo, são listadas, na coluna da esquerda, fórmulas gerais de compostos de grupos funcionais diferentes. Na coluna da direita, são relacionados nomes de funções oxigenadas:

Assinale a opção que associa corretamente o nome da função ao grupo funcional correspondente.

a) V, II, IV, I, III.
b) IV, II, V, III, I.
c) V, II, IV, III, I.
d) IV, III, I, II, V.
e) II, III, V, IV, I.

Resposta:
d) álcool, éter, cetona, ácido, aldeído
Solução: R-OH é um álcool; R-O-R é um éter; R-CO-R é uma cetona; R-COOH é um ácido e R-COH é um aldeído.

No cotidiano, quando vamos comprar determinados produtos, tais como ovos e bananas, isso é feito usando um “conjunto” ou “porção” que normalmente é a dúzia. A dúzia equivale a 12 unidades do produto. Em diversas ocasiões esse tipo de compra se faz necessário. Por exemplo, 1 resma de papel contém 500 unidades, 1 milheiro de tijolos contém 1000 unidades e uma grosa de lápis contém 144 unidades.

Na Química acontece um raciocínio semelhante quando se trabalha com o aspecto quantitativo de átomos, moléculas, fórmulas, íons e elétrons. Estes são tão minúsculos que é impossível mensurar numa balança a massa deles individualmente. Por exemplo, sabemos que a massa atômica do átomo de hidrogênio é aproximadamente igual a 1 u, um valor que não tem como trabalharmos, por ser tão pequeno.

Visto que os químicos precisavam de uma quantidade de matéria que pudesse ser “pesada”, eles passaram a trabalhar com porções ou conjuntos de matéria, cuja massa pudesse ser medida. Além disso, essa “porção” deveria ser proporcionalmente constante em relação aos valores das massas atômicas dos elementos.

Assim, no ano de 1826, o químico alemão Wilhelm Ostwald (1853-1932) introduziu o conceito de mol.

?

 Mol é tanto o nome da unidade quanto do símbolo da unidade da quantidade de matéria. O nome pode ser pronunciado no singular e no plural, mas a unidade só é mencionada no singular. Por exemplo: “Quantos mols (nome no plural) tem 80 g de cálcio? Resposta: Em 40 g de cálcio há 2 mol (símbolo no singular). ”

Assim como em 1 dúzia existem 12 unidades, independentemente do produto, temos que:

Esse é o valor da Constante de Avogadro que atualmente é confirmada por diversos métodos experimentais.

Mas, qual é a massa de 1 mol de matéria? Isso é mostrado pela massa molar:

A massa molar estabelece uma proporção constante entre os valores de massas atômicas dos elementos. Por exemplo, a massa atômica do oxigênio é 16 u, portanto, a massa molar do oxigênio é 16 g/mol.

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O mesmo vale para moléculas ou fórmulas. Para exemplificar continuemos usando o caso do oxigênio. O gás oxigênio (O2) possui massa atômica igual a 32 u (2 . 16 u); assim, a massa molar desse gás é igual a 32 g/mol.

Para determinarmos a quantidade de matéria (n), isto é, quantos mols existem numa determinada massa de um elemento químico ou de uma substância, basta usarmos regras de três ou a seguinte fórmula matemática:

Onde:

n = quantidade de matéria (em mol);
m = massa dada (em gramas);
M = massa molar (em g/mol)

Dessa forma podemos determinar também quantas entidades químicas constituem a amostra (quantos átomos, por exemplo).

Exemplo:

Com respeito a uma amostra de 88 g de dióxido de carbono (CO2) determine:

a)Quantas moléculas existem nessa amostra?

b)Determine o número de mol.

Dados: Massas atômicas: C = 12 u, O = 16 u.

Resolução:

a)Primeiro temos que determinar a massa molar do dióxido de carbono:

M(CO2) = 12 + 2 . 16 = 44 g/mol

Sabendo que em 1 mol de CO2 temos 44 g, podemos usar uma regra de três:

44 g ------  6,022 . 1023 moléculas
88 g ------ x
x = 1,2 . 1024 moléculas

Em 88 g temos 1,2 . 1024 moléculas de dióxido de carbono (CO2).

b)Podemos usar uma regra de três ou a fórmula. Veja as duas formas:

1º Método: regra de três                                           2º Método: Fórmula
1 mol ------- 44 g                                                              n = m
n ------------ 88g                                                                                     M
n = 88                                                                                  n = 88
      44                                                                                         44
n = 2                                                                                    n = 2

88 g gramas é a massa que contém 2 mol de dióxido de carbono (CO2).

Aproveite para conferir as nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

Qual é a quantidade de água em mol produzida pela combustão completa de 80 g de gás hidrogênio?

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Qual a quantidade de matéria em mol?