Certa quantidade de Fe⁺³ está contida numa massa de minério de ferro (0,5799 g). Para analisar o teor do ferro nesta amostra usando permanganato de potássio, é necessário que o íon Fe⁺³ seja reduzido para Fe⁺² utilizandose SnCl₂. Após este tratamento, e sem nenhuma perda de amostra, sabe-se que a massa do minério foi transferida para um balão volumétrico e seu volume foi completado e aferido em 250 mL utilizando meio clorídrico aquoso. Uma alíquota de 25 mL desta solução de minério foi titulada com permanganato de potássio padronizada e de concentração 3,54 x 10^-3 mols/L. Na titulação, gastou-se 26,80 mL de KMnO₄. A equação não balanceada está representada a seguir.

\( α \) Fe⁺⁺ (aq) + b KMnO₄ (aq) + c HCl (aq) → d FeCl₃ (aq) + e Mn⁺⁺ (aq) + f KCl (aq)+ g H₂O (l)

(Considere: massas molares KMnO₄ = 158,04 g/mol; Fe = 55,85 g/mol.)

Assinale os coeficientes estequiométricos a, b, c; a massa de ferro no minério e a percentagem na amostra do minério, respectivamente.

Para preparar 800 mL de uma solução de HCl 0,75 mol/L, encontra-se disponível a vidraria necessária e uma solução de HCl 36% (m/m) com densidade 1,18 g/cm³. Qual será o volume de solução de HCl 36% (d = 1,18 g/cm³) necessário para produzir 800 mL de HCl 0,75 mol/L?

(Considere: massa molar HCl = 36,46 g/mol.)

Cerca de 22,6 litros/h de gás carbônico é eliminado pelo corpo de um astronauta. Supondo que todo o gás carbônico liberado pelo astronauta reaja completamente com hidróxido de sódio sólido, a massa de hidróxido de sódio necessária para um dia de viagem, numa nave tripulada por três astronautas com mesma taxa metabólica, será de

(Considere: R = 0,082 L.atm/mol.K; Massas atômicas (g/mol): Na = 22,99; O = 16,00; H = 1,01; C = 12,01; Reação se processa nas CNTP.)

Uma cidade possui uma estação de captação, que trata e fornece água com íons fluoreto em uma concentração de 6,5 x10^-5 mols/L. Sabe-se que, o uso do flúor na água tratada é uma medida eficaz e de baixo custo para prevenir a cárie dental. Na prevenção de cáries, recomenda-se que a taxa total de ingestão de íons fluoreto, para cada pessoa e por dia, esteja entre 2,1 a 3,6 mg. Qual é a massa de íons fluoreto absorvida por um morador desta cidade que ingere 2 litros de água por dia? Supondo que a estação trate 3 milhões de litros de água por dia, qual será a massa diária de íons fluoreto que deverá ser adicionada ao processo de tratamento para manter a concentração constante em 6,5 x 10^-5 mols/L? (Considere: massa molar do íon fluoreto = 19g/mol.)

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, as respostas aos questionamentos anteriores.

Um complexo vitamínico informa em sua bula que cada comprimido contém a presença de certa quantidade de ferro. Foi dissolvido um comprimido em condições adequadas para que todo o ferro presente nesse comprimido fosse completamente dissolvido e também convertido em Fe⁺². Após, toda amostra foi titulada com 14,22 mL de uma solução padrão de KMnO₄ 1,8 x 10^-3 mols/L. Calcule a massa de ferro presente em cada comprimido do complexo vitamínico, sabendo-se que, para um adulto normal, a recomendação de ingestão mínima diária de ferro é de 8,00 mg. (Considere: massa molar do Fe²⁺ = 56 g/mol)

MnO^4– + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂

Para determinar a concentração de uma solução de NaOH desconhecida deve ser feita sua titulação com uma solução de HCI padrão. Assim, é necessário juntar água suficiente para completar 1000 mL de solução em 15,00 mL de HCl 6M. A seguir, é necessária uma solução com Na₂CO₃ convenientemente preparada. Dessa forma, foi encontrada a concentração padrão da solução de HCl que era 0,2548 mols/l. Feito isto, transferiu-se exatamente 50,00 mL da solução de NaOH de concentração desconhecida para um erlenmeyer que continha uma pequena quantidade de solução alcoólica de fenolftaleína. A seguir, adicionou-se em uma bureta a solução de HCl 0,2548 mols/L e foi feita a titulação. Ao término do processo, observou-se que o volume de HCl gasto na titulação foi 19,25 mL. Qual é a concentração (mols/L) da solução titulada?

(Considere: massas molares HCl = 35,5 g/mol; NaOH = 40 g/mol.)

As bactérias nitrificantes presentes no solo são importantes organismos considerados biofixadores de nitrogênio. Geralmente, são encontradas livremente no solo ou associadas às plantas, formando nódulos radiculares. A biofixação se inicia com a assimilação no nitrogênio atmosférico (N₂), que é transformado em amônia (NH₃), e, posteriormente, a amônia é oxidada até nitrito (NO₂ ^– – eq1). Por fim, o nitrito é oxidado a nitrato (NO₃ ^– – eq2) que será liberado e depositado no solo. As reações globais podem ser resumidas como demonstrado a seguir.

Equação 1: 2NH₃ (g) + 3O₂ (g) → 2NO₂^-(aq) + 2H⁺ (aq) + 2H₂O (l)

Equação 2: 2NO₂^-(aq) + O₂ (aq) → 2NO₃^-(aq)

Considere que tenham sido depositados 3,0 kg de nitrato no solo por ação de bactérias nitrificantes, o volume de amônia utilizado (a 25°C/1 atm) para produzir esta massa de nitrato é igual a

(Considere: R = 0,082 atm.L/mol.K; Massas molares (g/mol): NH₃ = 17; O₂ = 32; NO₂ ^– = 46; H₂O = 18; NO₃ ^– = 62.)

O sulfeto de hidrogênio (H₂S), gás sulfídrico ou ácido sulfídrico é um gás inflamável, incolor, com odor característico de ovos podres. O ácido sulfídrico é um composto corrosivo e venenoso. O H₂S dissolvido em água comporta-se como um ácido inorgânico fraco e quando reage com bases fortes formam sais de sulfetos. O H₂S ocorre naturalmente no petróleo cru e gás natural. Também pode ocorrer como resultado da degradação bacteriana de matéria orgânica, principalmente, em condições anaeróbicas. O sulfeto de hidrogênio é levemente mais pesado que o ar, e uma mistura de H₂S e oxigênio queima como uma chama azul formando dióxido de enxofre e água, conforme a equação 2H₂S (g) + 3O₂ (g) → 2H₂O (l) + 2SO₂ (g). Para efeito de cálculos, considere todas as substâncias gasosas nas CNTP’s, e determine qual o volume de ar atmosférico necessário para reagir completamente 50 L de H₂S.

(Considere: R = 0,082 L.atm/mol.K; Massas atômicas (g/mol): S = 32,02; O = 16,00; H = 1,01. Ar atmosférico com 20% de O₂.)

Para preparar uma solução aquosa a partir de ácido sulfúrico concentrado, adicionou-se 125 g de H₂SO₄ em 875 g de água. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, título percentual (m/m), a concentração molar e a concentração em g/L da solução produzida.

(Considere: densidade da água = 1,0 g/cm³; massa molar do H₂SO₄ = 98 g/mol.)

Apesar do óxido de alumínio (Al₂O₃), ou alumina como é popularmente conhecido por ser branco, a presença de certos metais contaminantes na sua estrutura cristalina é responsável por produzir algumas gemas preciosas coloridas muito valorizadas, como o rubi (vermelho) ou a safira (azul). Por exemplo, a cor vermelha do rubi é derivada da presença de traços de cromo no óxido de alumínio, enquanto a cor azul da safira é derivada da presença de traços de cobalto (entre outros metais). O Al₂O₃ é a principal substância presente do minério conhecido como bauxita, de onde se extrai o alumínio metálico (Al) através do processo de Bayer, seguido pelo processo de Hall-Heroult. Considere a reação química de simples troca apresentada, onde ocorre a formação de óxido de alumínio a partir do alumínio metálico (Al).

2Al + Fe₂O₃ → 2Fe + Al₂O₃

Sabendo-se que a reação ocorre com rendimento de 75%, calcule a massa aproximada de óxido de alumínio que será produzida a partir do alumínio metálico obtido de 10 toneladas de bauxita devidamente processada, e de onde pode ser extraído 65% de alumínio metálico.

(Considere: massas atômicas (g/mol) Al = 26,98; O = 16,00.)