O que você deve saber sobre CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA Podemos conhecer as grandezas que regem a quantificação dos fenômenos químicos identificando o comportamento da massa, do número de partículas e do volume de diferentes substâncias. As leis de Lavoisier e de Proust sustentam os estudos químicos quantitativos.

I. Unidades de medida Massa: g e suas relações de grandeza Volume: L ou cm3 e suas relações de grandeza Quantidade de matéria: mol (grandeza química de quantificação de matéria) Constante de Avogadro: 6 · 1023 = 1 mol CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

II. Massa atômica e massa molecular Massas atômicas na Tabela Periódica CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

II. Massa atômica e massa molecular Identificada a massa atômica e a atomicidade dos elementos que compõem uma substância, determina-se sua massa molecular. Massas moleculares a partir da Tabela Periódica CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

III. Quantidade de matéria – mol Mol: quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos contidos em 0,012 kg (12 g) de carbono-12. CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

IV. Volume molar Volume, em litros, de 1 mol de partículas de uma substância. Para um gás qualquer, em condições normais de temperatura e pressão (CNTP), o valor do volume molar é 22,4 L. CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

V. Leis ponderais Lei de Lavoisier ou Lei da conservação da massa CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

Verificando a Lei de proust: V. Leis ponderais Lei de Proust ou Lei das proporções constantes Verificando a Lei de proust: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA 8

V. Leis ponderais Leis volumétricas de Gay-Lussac Os volumes de gases submetidos à mesma temperatura e pressão que participam de uma reação química guardam entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Hipótese de Avogadro Volumes iguais de gases à mesma pressão e temperatura apresentam a mesma quantidade de moléculas. CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

VI. Cálculos químicos – Estequiometria Estuda as relações que ocorrem entre as quantidades de substâncias que participam de uma transformação química. No cálculo estequiométrico são comparados valores de mol, massa ou volume; a pureza da substância também é levada em conta. CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico 1. Escrever a equação devidamente balanceada. 2. Escrever as proporções molares de cada uma das substâncias envolvidas na reação. 3. Identificar de que substâncias são fornecidos dados e de quais se deseja obter valores. 4. Relacionar o(s) dado(s) fornecido(s) (substância conhecida) com o que se quer obter da(s) substância(s) desconhecida(s). CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de enxofre reage com 1,12 g de ferro, formando sulfeto de ferro II? CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA 12

VII. Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de água é obtida na reação de 8 mol de gás oxigênio com hidrogênio, suficiente para consumir todo o oxigênio? CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA 13

a) Escreva as equações das reações. 2 (Ufes) A decomposição térmica do carbonato de cálcio produz óxido de cálcio e dióxido de carbono. Decompondo-se 5,0 g de carbonato de cálcio impuro e recolhendo-se todo o dióxido de carbono produzido num recipiente contendo uma solução de hidróxido de bário, obtiveram-se 8,0 g de carbonato de bário. Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16; Ba = 137. a) Escreva as equações das reações. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? 2 b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 15

4 Dados: massas molares (g/mol): CaO = 56; CaC2 = 64. (UFV-MG) O gás acetileno (C2H2), matéria-prima para o preparo de diversos compostos químicos, pode ser obtido pela reação do carbeto de cálcio (CaC2) com água à temperatura ambiente. O carbeto de cálcio é produzido industrialmente através da reação entre óxido de cálcio (CaO) e uma fonte de carbono (carvão mineral ou vegetal). As equações abaixo representam as reações ocorridas. Dados: massas molares (g/mol): CaO = 56; CaC2 = 64. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

b) Supondo 100% de rendimento, a massa de gás acetileno 4 a) Supondo 100% de rendimento, a massa de carbeto de cálcio obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: b) Supondo 100% de rendimento, a massa de gás acetileno obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 17

7 (UFG-GO) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 · 10-5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo? Dado: Fe = 56. a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: C CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

Sabendo que MH2 = 1 g/mol e MO2 = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. 12 (UnB-DF, adaptado) Considere uma amostra de 180 mL de água destilada, com densidade igual a 1 kg/L, contida em um copo. Sabendo que MH2 = 1 g/mol e MO2 = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. a) ( ) No copo, encontram-se 18,06 ∙ 1024 átomos. b) ( ) O número de moléculas contidas no copo é igual ao número de átomos encontrados em uma amostra de 120 g de carbono 12. c) ( ) Para se produzir a quantidade de água contida no copo, é preciso reagir totalmente 30 g de H2 com 150 g de O2. d) ( ) A massa molecular de água no copo é igual a 180 g. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS V F CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

18 (UFRN) CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR EXERCÍCIOS ESSENCIAIS CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

RESPOSTA: O rendimento da reação foi inferior a 100%. 18 No quadro a seguir, são fornecidas algumas propriedades de substâncias possivelmente envolvidas na questão. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS Baseando-se nas informações do texto e do quadro acima, responda às solicitações propostas. Dados: Ba = 137; C = 12; O = 16. a) Explique, segundo a lei das proporções definidas, por que o sulfato de bário (BaSO4) obtido continha impureza de carbonato de bário (BaCO3). RESPOSTA: O rendimento da reação foi inferior a 100%. CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 21

RESPOSTA: BaCO3 + 2 HC  BaC2 + H2O + CO2 18 b) Explique, considerando que o carbonato de bário (BaCO3) reage com o ácido clorídrico (HC) presente no estômago humano, como foi possível a absorção dos íons bário (Ba2+) pelo sistema digestório. c) Calcule a massa de sulfato de bário impuro (com 14% de BaCO3) suficiente para matar um paciente, sabendo que a dose letal média do íon Ba2+ é 35 mg. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: BaCO3 + 2 HC  BaC2 + H2O + CO2 O BaC2 é um sal solúvel e isso permitiu que íons bário fossem absorvidos pelo sistema digestório. RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR