Prova de Química: Estequiometria para 2º Ano do Ensino Médio

Tema: Estequiometria
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Química
Questões: 6

Prova de Química: Estequiometria

Nível: 2º Ano do Ensino Médio

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Disciplina: Química

Duração: 2 horas

Instruções:

Leia atentamente as questões e responda de forma clara e objetiva. As respostas devem ser fundamentadas em conceitos aprendidos em sala de aula.

Questões

Questão 1

Durante um experimento, foi feita a reação entre o metano (CH₄) e o oxigênio (O₂). A equação balanceada da reação é:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Considerando que se utilizaram 16 g de metano em um recipiente, calcule a quantidade de água (em gramas) que será produzida. Utilize a massa molar do metano (16 g/mol) e da água (18 g/mol).

Questão 2

Na decomposição do carbonato de cálcio (CaCO₃), a equação química é:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Suponha que você tenha 100 g de carbonato de cálcio. Calcule a massa de óxido de cálcio (CaO) que pode ser obtida a partir dessa quantidade, sabendo que a massa molar do carbonato de cálcio é 100 g/mol e a do óxido de cálcio é 56 g/mol.

Questão 3

Em uma reação de neutralização entre ácido clorídrico (HCl) e hidróxido de sódio (NaOH), a equação química é:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Se forem misturados 25 mL de HCl 0,1 M com 25 mL de NaOH 0,1 M, calcule a molaridade da solução resultante após a neutralização.

Questão 4

Em bolsas de gelo instantâneas, ocorre a reação de dissolução de nitrato de amônio (NH₄NO₃), que absorve calor. A equação da dissolução é:

NH₄NO₃ (s) + água → NH₄NO₃ (aq)

Se a bolsa contém 250 g de nitrato de amônio, calcule a quantidade de moles dessa substância. Utilize a massa molar do nitrato de amônio que é de 80 g/mol e discorra sobre como esse processo demonstra os conceitos de estequiometria.

Questão 5

Durante uma aula prática, um estudante misturou 10 g de alumínio (Al) com 40 g de oxigênio (O₂) para realizar a reação de formação do óxido de alumínio (Al₂O₃):

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Identifique o reagente limitante dessa reação e calcule a quantidade de óxido de alumínio formada em gramas.

Questão 6

Um estudante analisou o impacto da temperatura sobre a velocidade de uma reação química que segue a estequiometria:

A + 2B → C

Se a reação for realizada a 25°C e depois a 50°C, discorra sobre como a estequiometria é afetada pelas condições experimentais e quais previsões podem ser feitas em relação ao rendimento da reação e ao consumo dos reagentes.

Gabarito

Questão 1

Resposta: A massa de água produzida é 36 g.

Justificativa: A partir de 16 g de CH₄ (1 mol), 2 moles de O₂ são necessários, formando 2 moles de H₂O. A relação é 1:2, portanto, 1 mol de CH₄ produz 2 moles de H₂O = 36 g.

Questão 2

Resposta: A massa de CaO obtida é 56 g.

Justificativa: 100 g de CaCO₃ (1 mol) produzem 1 mol de CaO, que corresponde a 56 g.

Questão 3

Resposta: A molaridade da solução resultante é 0,1 M.

Justificativa: Ambos os reagentes são na mesma proporção, completamente neutralizados, totalizando 50 mL de 0,1 M, permanecendo a mesma molaridade, uma vez que o volume aumenta, mas as quantidades em mols de HCl e NaOH são iguais.

Questão 4

Resposta: A quantidade de moles de NH₄NO₃ é 3,125 moles.

Justificativa: 250 g / 80 g/mol = 3,125 moles. O processo exemplifica como a dissolução de substâncias sólidas em líquidos pode ser analisada em termos de moles, levando em conta a magnitude das interações moleculares e as trocas de calor.

Questão 5

Resposta: O reagente limitante é o Al, e a quantidade de Al₂O₃ produzida é 27 g.

Justificativa: 10 g de Al representam 0,37 mol, e 40 g de O₂ representam 1,25 mol. O Al é o limitante (4:3), produzindo 0,19 mol de Al₂O₃ (27 g).

Questão 6

Resposta: O aumento da temperatura geralmente aumenta a velocidade das reações, o que pode resultar em maior consumo de reagentes e maior rendimento. No entanto, a estequiometria em si não muda, mas as condições influenciam a velocidade de alcance do equilíbrio.

Justificativa: O aumento da temperatura fornece mais energia às moléculas, aumentando as colisões efetivas e a taxa de reação, embora os moles reagentes estejam sempre relacionados pela equação balanceada.