Questões de Química - Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria. para Concurso

Desde o século X já se conhecia o ácido sulfúrico e sua produção foi otimizada ao longo dos tempos. Hoje, a síntese do ácido sulfúrico passa pela obtenção do SO3 a partir do enxofre, seguida pela absorção do trióxido de enxofre pelo ácido sulfúrico, gerando o oleum (H₂S₂O₇), também conhecido como ácido sulfúrico fumegante (Equação 1), que posteriormente é diluído levando à formação de ácido sulfúrico (Equação 2).

SO_3(g) +H₂SO_4(l) → H₂ S₂ O_7(l) (Equação1) H₂S₂O_7(l) + H₂O_(l) → 2H₂ SO_4(l) (Equação2)

CAMPOS, R. V. Ácico Sulfúrico. Rev. Virtual Quim. 2011, 3(3), 210-214 (adaptado). 

Para a produção do ácido sulfúrico 98% m/m, a indústria partiu de 800kg de SO₃ e 980kg de H₂SO₄, além de água o suficiente para obtenção desse produto. A massa de ácido sulfúrico 98% m/m que se pode obter, em kg, é
Dados: Massa molar: O=16g/mol; H=1g/mol; S=32g/mol

O ferro, metal de suma importância para a sociedade moderna, é obtido siderurgicamente a partir da hematita (componente ativo – óxido de ferro (III)) e do monóxido de carbono. A massa de ferro, em kg, obtida em um processo com 70% de rendimento, no qual 400 kg de hematita com 80% de seu componente ativo reage com excesso de monóxido de carbono, é
Dados: MM_Fe = 56 g mol^{-1 MM}_O ^{= 16 g mol}-1

A agricultura global, anualmente, demanda cerca de 80 milhões de toneladas de fertilizantes nitrogenados (Biologia e Mudanças Climáticas no Brasil, 2008). A preocupação com a possível escassez desse elemento para suprir as atividades agrárias implicaria uma escassez de alimento, inviabilizando o sustento de bilhões de pessoas. Com o objetivo de minimizar essa escassez o processo de HaberBosch, é um procedimento que tem como finalidade a produção de fertilizantes sintéticos por meio da reação do nitrogênio gasoso N₂ com o hidrogênio a alta pressão (200 atm) e temperatura (450ºC), gerando como subproduto a amônia (NH₃) (M. G., et al. 2003), através da reação química: N_2(g) + 3H_2(g) → 2 NH_3(g) + energia. Considerando a constante dos gases ideais como sendo 0,082 atm.L/mol.K, os volumes em litros para 1 mol de nitrogênio gasoso e para 2 mols de amônia, nas condições termodinâmicas descritas acima são, respectivamente: 

Uma das etapas do processamento do minério de urânio corresponde à seguinte reação química: 
UO₂ + 4 HF → UF₄ + 2 H₂O
Uma amostra de 900 g de UO₂ impuro reagiu com excesso de HF, formando 942 g de UF₄ . Admitindo-se que as impurezas não participaram da reação, o grau de pureza da amostra é igual a

Silicato de sódio, um composto químico de fórmula Na₂SiO₃, atua como um agente ligante na produção de cimentos refratários. Também é utilizado na produção de cimentos antiácidos, na produção de isolantes térmicos e na fabricação de impermeabilizantes de paredes e lajes.
O processo de obtenção consiste na calcinação da mistura de sílica (SiO₂) com carbonato de sódio (Na₂CO₃), produzindo o silicato de sódio e gás carbônico. Este processo apresenta rendimento de 70%.
A massa de silicato de sódio que poderá ser obtida por este processo, a partir de 3,0 kg de sílica, é: Dados: Massas molares em g.mol^–1 Si = 28; O = 16; Na = 23; C = 12.