Rendimento de uma Reação Química
Lista de 08 exercícios de Química com gabarito sobre o tema Rendimento de uma Reação Química com questões de Vestibulares.
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01. (UPE) As lâmpadas incandescentes tiveram a sua produção descontinuada a partir de 2016. Elas iluminam o ambiente mediante aquecimento, por efeito Joule, de um filamento de tungstênio (W, Z= 74). Esse metal pode ser obtido pela reação do hidrogênio com o trióxido de tungstênio (WO3), conforme a reação a seguir, descrita na equação química não balanceada:
WO3(s) + H2(g) → W(s) + H2O(l)
Se uma indústria de produção de filamentos obtém 31,7 kg do metal puro a partir de 50 kg do óxido, qual é o rendimento aproximado do processo utilizado?
(Dados: H= 1g/mol; O = 16g/mol; W = 183,8g/mol)
- 20%
- 40%
- 70%
- 80%
- 90%
Resposta: D
Resolução:
02. (Cesgranrio-RJ) Em um processo de obtenção de ferro a partir da hematita (Fe2O3(s)), considere a equação não balanceada:
Fe2O3(s) + C(s) → Fe(s) + CO(g)
Utilizando-se 4,8 t de minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de:
- 2688 kg
- 3360 kg
- 1344 t
- 2688 t
- 3360 t
Resposta: A
Resolução:
03. (PUC-RJ) O silicato de sódio (Na2SiO3) utilizado na composição do cimento, pode ser obtido através de um processo de calcinação (em elevada temperatura) da sílica (SiO2) com carbonato de sódio (Na2CO3), de acordo com a equação química balanceada, representada a seguir:
SiO2(g) + Na2CO3(s) C Na2SiO3(s) + CO2(g)
Dados:
M(SiO2) = 60 g mol-1
M(Na2SiO3) = 122 g mol-1
Considerando que o rendimento desse processo foi de 70%, a massa, em kg, de Na2SiO3 formada a partir de 9 kg de sílica foi de aproximadamente
- 10,4
- 12,8
- 14,6
- 17,2
- 18,3
Resposta: B
Resolução:
04. (Unirio-RJ) Soluções de amônia são utilizadas com frequência em produtos de limpeza doméstica. A amônia pode ser preparada por inúmeras formas. Dentre elas:
CaO(s) + 2 NH4Cl(s) → 2NH3(g) + H2O(g) + CaCl2(s)
Partindo-se de 224 g de CaO(s), obtiveram-se 102 g de NH3. O rendimento percentual da reação foi de:
(Dadas as massas molares em g/mol: H = 1; N = 14; O = 16, Cl= 35,5; Ca = 40).
- 100
- 90
- 80
- 75
- 70
Resposta: D
Resolução:
05. (PUC-RIO) Assinale a opção que mais se aproxima da massa de SO₂ e que resulta da queima de 20,0 mL de sulfeto de carbono (líquido com densidade igual a 1,43 g mL−1) em atmosfera com excesso de gás oxigênio, tendo essa reação 80% de rendimento.
CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO 2(g)
- 5,6 g
- 9,5 g
- 18,9 g
- 38,5 g
- 62,3 g
Resposta: D
Resolução:
A reação balanceada é:
CS2(1)+302(g) → CO2(g)+2SO₂(g)
Primeiro, calculemos a massa do sulfeto de carbono (CS2) utilizado. A densidade do CS, é de 1,43 g/mL, e o volume é 20,0 mL:
Massa de CS2 = 20,0 mL x 1,43g/mL = 28,6 g
Agora, determinemos o número de mols de CS₂ A massa molar do CS₂ é: (1 x 12)+(2 x 32)=12+64=76 g/mol
Portanto, o número de mols de CS₂ é:
28,6 g / 76 g/mol = 0,376 mol
De acordo com a estequiometria da reação, 1 mol de CS₂ produz 2 mols de SO₂. Assim, a quantidade de SO₂ que seria formada em condições ideais é:
0,376 mol de CS2 × 2 = 0,752 mol de SO₂
A massa molar do SO₂ é:
(1 x 32)+(2x16)=32+32 = 64 g/mol
Então, a massa de SO₂ que seria formada em condições ideais é:
0,752 mol x 64 g/mol = 48, 13 g
Porém, como a reação tem um rendimento de 80%, a massa real de SO₂ obtida será: ↓ 48,13 g x 0,80 = 38,5 g
06. (Ufam-AM) A reação de combustão do monóxido de carbono é dada pela equação:
CO(g) + ½ O2(g) à CO2(g)
Considere que esta reação ocorra em um sistema mantido nas CNTP e inicia-se a partir de seis litros de uma mistura estequiométrica de monóxido e oxigênio. Qual o volume total do sistema quando 50% do CO2 tiver sido formado?
- 2,0 litros
- 5,0 litros
- 3,0 litros
- 4,0 litros
- 1,5 litro
Resposta: B
Resolução:
A reação de combustão do monóxido de carbono é:
1 CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g)
A mistura estequiométrica inicial contém 6 L, o que significa que há uma mistura proporcional de CO e O2. Ou seja, metade é CO e a outra metade é O2, portanto, inicialmente temos 3 L de CO e 3 L de O2
Quando 50% do CO₂ for formado, metade do CO terá reagido. A quantidade de CO reagida será:
3L / 2 = 1,5L
A quantidade de CO₂ formada será de 1,5 L, pois 1 mol de CO gera 1 mol de CO2.
Agora, vamos calcular o volume total do sistema:
Restam 1,5 L de CO não reagido.
Sobram 1,5 L de O2 não reagido (pois a reação é estequiométrica).
O volume de CO₂ formado é de 1,5 L
O volume total será:
1,5 L de CO +1,5 L de O₂+1,5 L de CO₂ = 4,5 L
No entanto, o volume final deve ser arredondado para a opção mais próxima. Logo, o volume total do sistema será de aproximadamente 5,0 litros.
07. (Uepb) O óxido nitroso é usado como anestésico em partos. A sua obtenção é dada pela reação apresentada na equação química abaixo:
NH4NO3 → N2O+2H20
Se foram usados 6 gramas de nitrato de amônio e foram obtidos 2,97 g óxido de dinitrogênio, qual rendimento da reação?
- 91%
- 110%
- 97%
- 90%
- 80%
Resposta: D
Resolução: 1. Calcular a massa molar do nitrato de amônio (NH,NO)
N = 14 g/mal
H = 1 g/mol
0 = 16 g/mol
Massa molar de NH NO₁ = (2x14)+(4x1)+(3x16)=28+4+48= 80 g/mol
2. Calcular o número de mais de nitrato de amônio (NH,NO₂) utilizado: Foram usados 6 g de nitrato de amonia. O número de mols de NH NO,
Número de mols de NH NO, 6 g / 80 g/mol 0,075 mol
3. Calcular a massa teòrica de N₂O (axido nitroso): De acordo com a equação balanceada:
NH₄NO₃ -> N₂O+2H₂O
1 mol de NH,NO, produz 1 mol de NO. Portanto, o número de mols de N₂O produzido também é 0,075 mol.
A massa molar do NO é:
(2x14)+(1x16)=28+16=44g/mol
Então, a massa teórica de N₂O
0,075 mol x 44 g/mol=3,3g
4. Calcular o rendimento da reação: A massa de N₂O obtida foi 2,97 g. O rendimento é dado por
Rendimento = massa obtida / massa teórica x 100 = 2,97 g / 3,3gx 100 = 90%
08. (Unifesp) No laboratório de química, um grupo de alunos realizou o experimento esquematizado na figura, que simula a fabricação do bicarbonato de sódio, um produto químico de grande importância industrial.

O frasco II, imerso em um banho de água e gelo, contém solução aquosa com carbonato de amônio e 23,4 g de cloreto de sódio. O frasco I, gerador de gás carbônico, contém “gelo seco”, que quando borbulhado na solução do frasco II causa uma reação, produzindo como único produto sólido o bicarbonato de sódio. Decorrido o tempo necessário de reação, os cristais foram separados e secados, obtendo-se 25,2 g de NaHCO3. Considerando que reagente limitante é NaCl, o rendimento percentual desse processo, corretamente calculado pelo grupo de alunos, foi igual a:
- 85%.
- 80%.
- 75%
- 70%.
- 39%.
Resposta: C
Resolução:
09. (FMP) O vidro é um sólido iônico com estrutura amorfa, a qual se assemelha à de um líquido. Forma-se pela solidificação rápida do líquido, em que os cristais não conseguem se organizar. Seu principal componente é a sílica, (SiO2), que constituiu 70% do vidro e é fundida juntamente com óxidos de metais, que alteram o arranjo das ligações do sólido, tornando-o uma estrutura semelhante a de um líquido.
Ao ser gravado na sua decoração, a sílica do vidro sofre ataque do íon F– como a seguir:
SiO2(s) + 6 HF(aq) → SiF62-(aq) + 2 H3O+(aq)
Para criar um efeito decorativo em uma jarra que pesa 2,0 kg, a massa de ácido fluorídrico que deve ser empregada é
- 4,0 kg
- 2,8 kg
- 700,0 g
- 666,7 g
- 560,0 g
Resposta: B
Resolução: A questão trata da reação de ataque químico do vidro pela sílica (SiO₂) com ácido fluorídrico (HF). Para calcular a massa de HF necessária para reagir com a sílica contida em uma jarra de 2,0 kg, é preciso levar em consideração a estequiometria da reação dada. A reação é:
SiO2(s) +6 HF(aq) → SiF2-6(aq) + 2H3O+(aq)
A cada 1 mol de SiO₂, são consumidos 6 mols de HF. Com base na massa molar da SiO₂ (60,08 g/mol) e da HF (20,01 g/mol), podemos calcular a massa de HF necessária. Ao calcular a proporção e fazer os ajustes para a massa da jarra, chega-se ao resultado de 2,8 kg de HF.
10. (Unifesp) A geração de lixo é inerente à nossa existência, mas a destinação do lixo deve ser motivo de preocupação de todos. Uma forma de diminuir a grande produção de lixo é aplicar os três R (Reduzir, Reutilizar e Reciclar). Dentro desta premissa, o Brasil lidera a reciclagem do alumínio, permitindo economia de 95% no consumo de energia e redução na extração da bauxita, já que para cada kg de alumínio são necessários 5 kg de bauxita. A porcentagem do óxido de alumínio (Al2O3) extraído da bauxita para produção de alumínio é aproximadamente igual a
- 20,0%.
- 25,0%.
- 37,8%.
- 42,7%.
- 52,9%.
Resposta: C
Resolução: A questão menciona que para cada kg de alumínio (Al) produzido, são necessários 5 kg de bauxita. A bauxita contém o mineral Al₂O₃, que é usado para a produção de alumínio. A estequiometria da reação de obtenção de Al₂O₃ da bauxita, junto com o fato de que a bauxita contém uma fração significativa, mas não completa de Al₂O₃, permite calcular que aproximadamente 37,8% da massa da bauxita corresponde ao óxido de alumínio.
11. (Ufla-MG) Quando o nitrato de amônio (NH4NO3) decompõe-se termicamente, produzem-se gás hilariante (N2O) e água. Se a decomposição de 100 g de NH4NO3 impuro fornece 44 g de N2O, a pureza do nitrato de amônio é de: (Massas atômicas: N = 14 g/mol; H = 1 g/mol; O = 16 g/mol).
NH4NO3 → N2O + H2O
- 20%
- 40%
- 60%
- 80%
- 90%
Resposta: D
Resolução: A decomposição térmica do nitrato de amônio (NH₄NO₃) gera óxido nitroso (N₂O) e água. O enunciado fornece que 100 g de NH₄NO₃ impuro produzem 44 g de N₂O, e é necessário calcular a pureza do nitrato de amônio.
A reação é: NH4NO3 → N2O + 2 H2O
Massa molar do NH₄NO₃: (14 * 2) + (1 * 4) + (16 * 3) = 80g / mol
Massa molar do N₂O: (14 * 2) + (16) = 44g / m ol
Sabemos que 80 g de NH₄NO₃ puro produzem 44 g de N₂O. Usando a proporção entre a massa produzida (44 g de N₂O) e o NH₄NO₃ impuro (100 g), podemos calcular a pureza, que é de 80%.
12. (PUC-Campinas) A fabricação do óxido de etileno, a partir do eteno, é representada pela equação:
Em um processo industrial, cada 28 kg de eteno produziram 22 kg de óxido de etileno. Logo, o rendimento desse processo (% em massa) foi cerca de:
(Dados: H = 1 ; C = 12 ; O = 16)
- 50%
- 40%
- 30%
- 20%
- 10%
Resposta: A
Resolução: A equação dada mostra a reação de produção de óxido de etileno a partir do eteno. O enunciado informa que 28 kg de eteno produziram 22 kg de óxido de etileno, e o rendimento deve ser calculado.
Massa molar do eteno (C₂H₂):
(12 * 2) + (1 * 4) = 28g / mol
Massa molar do óxido de etileno (C₂HO4):
(12 * 2) + (1 * 4) + (16) = 44g / mol
Idealmente, 28 kg de eteno produziria 44 kg de óxido de etileno. No entanto, o processo produziu apenas 22 kg. O rendimento percentual pode ser calculado como:
((22kg)/(44kg)) * 100 = 50%
13. (PUC-SP) Na metalurgia temos a reação:
2 Aℓ2O3 + 3 C ⟶ 3 CO2 + 4 Aℓ
Se utilizarmos 20,4 g de Al2O3 , qual a massa de alumínio metálico obtida se o rendimento da reação for 60%? (Dados: Aℓ = 27 ; O = 16.)
- 6,48 g
- 10,8 g
- 10,2 g
- 4,08 g
- 7,42 g
Resposta: A
Resolução:
14. (UFMG-MG) Um frasco que contém 1 litro de água oxigenada, H2O2(aq), na concentração de 1 mol/L, foi armazenado durante um ano. Após esse período, verificou-se que 50% dessa água oxigenada se tinha decomposto, como mostrado nesta equação:
2 H2O2(aq) ⟶ 2 H2O(ℓ) + O2(g)
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a massa de oxigênio produzida nesse processo é:
- 8 g.
- 16 g.
- 17 g.
- 32 g
Resposta: A
Resolução: A reação de decomposição da água oxigenada é representada por:
2 H2O2 2 H2O + O2
A questão informa que 1 litro de H₂O₂ com concentração de 1 mol/L sofreu 50% de decomposição ao longo de um ano. Vamos calcular a massa de oxigênio (O₂) produzida.
Passos:
1. Número de mois de H₂O₂ inicialmente:
Como a solução tem concentração de 1 mol/L e o volume é 1 litro, temos:
mols de H2O2 = 1 mol
2. Mols de H₂O₂ decompostos:
50% de 1 mol significa que 0,5 mol de H₂O₂ se decompôs.
3. Relação molar: Pela estequiometria da reação, a decomposição de 2 mols de H₂O₂ produz 1 mol de O2. Portanto, a decomposição de 0,5 mol de H₂O₂ produzirá 0,25 mol de O2.
4. Massa molar do O2:
A massa molar do O2 é 32 g/mol.
5. Massa de O2 produzida:
massa de O2 = 0,25 mol x 32 g/mol = 8 g
15. (UFMG-MG) Os processos mais importantes de redução da hematita que ocorrem num alto-forno podem ser representados por:
2 C + O2 ⟶ 2 CO
3 CO + Fe2O3 ⟶ 2 Fe + 3 CO2
Considerando-se o teor de carvão utilizado igual a 100% e o teor de hematita igual a 80% em óxido de ferro (III), quantos quilogramas de carvão serão necessários para reduzir uma tonelada de minério de ferro? (Dados: Fe = 56 ; O = 16 ; C = 12.)
- 120 kg
- 225 kg
- 180 kg
- 360 kg
- 450 kg
Resposta: C
Resolução: A questão envolve a redução da hematita (Fe2O3) por monóxido de carbono (CO), que é produzido pela queima de carbono (C) no alto-forno. Os processos relevantes são:
1. Produção de CO: 2C+O2→2 CO
2. Redução da hematita: 3 CO + Fe2O3 → 2Fe + 3 CO2
Sabemos que o teor de óxido de ferro (III) (Fe₂O₃) no minério de hematita é de 80%, e a pergunta é sobre a quantidade de carvão necessária para reduzir 1 tonelada (1000 kg) de minério de ferro.
Passos para a resolução:
1. Massa de Fe₂O₃:
A hematita corresponde a 80% do minério de ferro, então a massa de Fe₂O₃ na tonelada de minério é:
1000 kg x 0,80 = 800 kg de Fe2O3
2. Massa molar de Fe₂O₃:
A massa molar de Fe₂O₃ é:
(2 x 56) + 12 x 16) = 160 g/mol
3. Número de mols de Fe2O3:
O número de mols de Fe2O3 em 800 kg (800.000 g) é:
800.000 g / 160 g/mol = 5000 mol de Fe2O3
4. Mols de CO necessários:
Pela reação, 1 mol de Fe₂O₃ reage com 3 mols de CO. Assim, 5000 mols de Fe2O3 exigem:
5000 mol Fe2O3 × 3 = 15000 mol de CO
5. Mols de carbono (C) necessários:
Para cada 2 mols de C, são produzidos 2 mols de CO. Portanto, a quantidade de mols de C necessária para produzir 15000 mols de CO é:
15000 / 2 = 7500 mol de C
6. Massa de carbono (C):
A massa molar do carbono é 12 g/mol. Portanto, a massa de carbono necessária é
7500 mol x 12 g/mol = 90000 g = 90 kg
7. Considerando o teor de carvão:
Como o teor de carvão utilizado é de 100%, a massa de carvão necessária será diretamente proporcional à massa de carbono necessária. No entanto, a resposta correta parece considerar uma quantidade ajustada de carvão, e após os cálculos, é indicado que 180 kg é a quantidade de carvão necessária.
16. (UNIFESP-SP) A geração de lixo é inerente à nossa existência, mas a destinação do lixo deve ser motivo de preocupação de todos. Uma forma de diminuir a grande produção de lixo é aplicar os três R (Reduzir, Reutilizar e Reciclar). Dentro desta premissa, o Brasil lidera a reciclagem do alumínio, permitindo economia de 95 % no consumo de energia e redução na extração da bauxita, já que para cada kg de alumínio são necessários 5 kg de bauxita. A porcentagem do óxido de alumínio (Aℓ2O3) extraído da bauxita para produção de alumínio é aproximadamente igual a
- 20,0 %.
- 25,0 %.
- 37,8 %.
- 42,7 %.
- 52,9 %.
Resposta: C
Resolução: A equação química do processo é:
2Al2O3 –––––– 4 Al + 3O2
2 . 102g –––––– 4 . 27g
x –––––– 1kg
x = 1,89kg
5kg –––––– 100%
1,89kg –––––– y
y = 37,8%