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Arquivo da categoria: Estequiometria

Desgaste do Pneu

Por Thiago Moza Pinheiro

Questão 04:

A borracha do pneu polimero de isopreno (C5H8) tem densidade 0,92 g/mL.Considere que o desgaste medio de um pneu ate o momento de sua troca vale o consumo de 31 mols de isopreno e que manta que forma a banda de rodagem desse pneu seja um retangulo de 20 cm x 190 cm. Para esse caso especifico, calcule a espessura gasta do pneu.

Solução:

Vamos calcular a massa de isopreno gasta:

1 mol _______ 68 g isopreno

31 mols _____  m

m = 2108 g

Essa massa corresponde a um volume de isopreno dado por:
V= m/d

V = 2108/0,92 → V = 2291,3 cm³

Considerando a banda como um paralelepípedo teremos:

V = 20 x 190 x e (onde e é a espessura gasta do pneu)

2291,3 = 3800e → e = 0,60 cm

Comentários:

Uma questão tradicional de estequiometria que tinha como ponto alto a consideração de que a banda do pneu poderia ser considerada um paralelepípedo.

Abraços!

 
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Publicado por em 19 de novembro de 2012 em Estequiometria, Química

 

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Idade misteriosa

Por Thiago Moza Pinheiro

Questão 03:

Uma jovem senhora, não querendo revelar sua idade a não ser às suas melhores amigas, convidou-as para a festa de aniversário, no sótão de sua casa que mede 3,0 m x 2,0 m x 2,0 m.
O bolo de aniversário tinha velas em número igual à idade da jovem senhora cada uma com 1,55 g de parafina. As velas foram queimadas inteiramente numa reação de combustão completa.
Após a queima a porcentagem de gás carbônico, em volume, no sótão, medido nas condições-ambiente aumentou de 0,88%.
Considere que esse aumento resultou, exclusivamente, da combustão das velas. Dados : massa molar da parafina,C22H46: 310 g/mol; volume molar dos gases nas condições-ambiente de pressão e temperatura: 24L/mol.

a) Escreva a equação de combustão completa da parafina.

b) Calcule a quantidade de gás carbonico, em mols, no sotão, após a queima das velas.

c) Qual é a idade da jovem senhora? Mostre os cálculos.

Solução:

a) C22H46 + 67/2O2  → 22CO2 + 23H2O

b) Volume de ar no sotão: V = 3 x 2 x 2 = 12 m³ = 12000 litros de ar

Sabemos que:

VCO2 = (0,88/100) x 12000 = 105,6 litros

Por fim temos:

24 L _______ 1 mol CO2

105,6 L ____   N

N = 4,4 mol de CO2.

d) Usando a estequiometria da equação de combustão da parafina temos:

22 mols CO2 _________ 1 mol parafina

22 mols CO2 _________ 310 g parafina

4,4 mol CO2 _________  m

m = 62 g de parafina.

Por fim foi nos dito que:

1,55 g de parafina ________ 1 vela

62 g de parafina __________ x

x = 40 velas.

Logo a idade da senhora era de 40 anos.

Referência: Fuvest 2005

Comentários:

Um boa questão de cálculo estequiométrico envolvendo ainda reações de combustão e relações com volume molar.

Valeu!

 
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Publicado por em 17 de novembro de 2012 em Estequiometria, Química

 

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Mols de Arroz #2

Por Thiago Moza Pinheiro

Questão 02:

Ao corrigir as respostas da questão 8 (aquela do arroz com feijão) da primeira fase do vestibular da Unicamp/95, a banca de química constatou que um certo número de candidatos não têm (ou não tinham) idéia da grandeza representada pela unidade MOL, de fundamental importância em química. Respostas do tipo 210 mols de arroz apareceram com certa freqüência.

a) Calcule a massa, em toneladas, correspondente a 210 mols de arroz, admitindo que a massa de um grão de arroz seja 20mg (miligramas).
b) Considerando que o consumo mundial de arroz seja de 3×10^8 toneladas/ano, por quantos anos seria possível alimentar a população mundial com 210 mols de arroz?

Solução:

a) 1 mol de arroz _______ 6.10²³ grãos de arroz

210 mols de arroz ______  x

x = 1,26.1026 grãos de arroz

1 grão de arroz _________ 20 mg

1,26.1026 grãos de arroz____ m

m = 2,52.1027 mg

Para passar para toneladas basta dividir por 109.

Ou seja, m = 2,52.1018 toneladas de arroz

b) 3.108 toneladas ________ 1 ano

2,52.1018 toneladas ______ t

t = 8,4.109 anos

Referência: Unicamp – SP

Comentários:

Essa questão tem o dom de falar por si. Além de reforçar os conceitos de mol ela mostra que o candidato ao encontrar uma resposta deve avaliar se ela condiz com a realidade. Coisas do tipo: 210 mols de arroz, senx = 3, T = – 10 K, etc… são absurdas!

Só por curiosidade, a idade da Terra é de 4,54.109 anos…

Abração!

 
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Publicado por em 13 de novembro de 2012 em Estequiometria, Química

 

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Mols de arroz #1

Por Thiago Moza Pinheiro

Questão 01:

Um estudante do primeiro ano do curso de química da Unicamp, após a aula sobre tamanho relativo de cátions e ânions e sobre fórmulas químicas, foi almoçar no restaurante universitário. Para mostrar aos colegas o que havia aprendido, resolveu fazer uma analogia com a mistura de arroz e feijão contida no seu prato. Primeiro estimou o número de grãos de arroz e de feijão, tendo encontrado uma proporção: dois de feijão para sete de arroz. Depois, considerando o tamanho relativos dos grãos de arroz e de feijão e fazendo analogia com o tamanho relativo dos cátions e ânions, escreveu “a fórmula química” do composto “feijão com arroz”, representando o feijão por F e o arroz por A.
a) Qual é a fórmula quimica escrita pelo estudante?

b) Se no total houvesse 60 feijões no prato, quantos mols de arroz havia no prato?

c) Quantos mols do composto feijão com arroz havia no prato?

Solução:

a) Como temos uma proporção de dois grãos de feijão para dois grãos de arroz existem, na verdade, duas fórmulas possíveis para o composto:

A7F2 ou F2A7  

b) Sabemos que:

2 grãos de feijão _______ 7 grãos de arroz

60 grãos de feijão _____ x

x = 210 grãos de arroz.

1 mol de arroz _______ 6.10²³ grãos de arroz

n             _______ 210 grãos de arroz

n = 3,5. 10-22 mols de arroz

c) É nos dito que:

2 grãos de feijão __________ 1 molécula de “feijão com arroz”

60 grãos de feijão __________  y

y = 30 moléculas de “feijão com arroz”.

1 mol de “feijão com arroz” _______ 6.10²³ moléculas de “feijão com arroz”

n             _______ 30 moléculas de “feijão com arroz”

n = 5.10-23 mols de “feijão com arroz”.

Referência: Unicamp – SP

Comentários:

Essa é uma questão muito legal envolvendo a parte de relações numéricas na química.

Vejam a continuação dessa questão no mesmo vestibular na Unicamp no ano seguinte.

 
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Publicado por em 13 de novembro de 2012 em Estequiometria, Química

 

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