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4/6/2010 1 Capítulo 03 © 2005 by Pearson Education Capítulo 3 Capítulo 3 Estequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicas fórmulas e equações químicas QUÍMICA QUÍMICA A Ciência Central A Ciência Central 9ª Edição 9ª Edição David P. White David P. White Capítulo 03 © 2005 by Pearson Education Lavoisier: a massa é conservada em uma reação química. Equações químicas: descrições de reações químicas. Duas partes de uma equação: reagentes e produtos: 2H 2 + O 2 2H 2 O Equações químicas Equações químicas Capítulo 03 © 2005 by Pearson Education A equação química para a formação da água pode ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água: 2H 2 + O 2 2H 2 O Equações químicas Equações químicas Capítulo 03 © 2005 by Pearson Education 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 2K + 2H 2 O 2KOH + H 2 Equações químicas Equações químicas

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Capítulo 03© 2005 by Pearson Education

Capítulo 3Capítulo 3Estequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicasfórmulas e equações químicas

QUÍMICAQUÍMICAA Ciência Central A Ciência Central

9ª Edição9ª Edição

David P. WhiteDavid P. White

Capítulo 03© 2005 by Pearson Education

• Lavoisier: a massa é conservada em uma reação química.

• Equações químicas: descrições de reações químicas.

• Duas partes de uma equação: reagentes e produtos:

2H2 + O2 → 2H2O

Equações químicasEquações químicas

Capítulo 03© 2005 by Pearson Education

• A equação química para a formação da água pode ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água:

2H2 + O2 → 2H2O

Equações químicasEquações químicas

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2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

Equações químicasEquações químicas

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• Coeficientes estequiométricos: são os números na frente das fórmulas químicas; fornecem a proporção de reagentes e produtos.

Equações químicasEquações químicas

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Equações químicasEquações químicas

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• Lei da conservação da massa: a matéria não pode ser perdida em nenhuma reação química.

Equações químicasEquações químicas

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Reações de combinação e decomposição

• As reações de combinação têm menos produtos do que reagentes:2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

• O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO.• As reações de decomposição têm menos reagentes do que

produtos:2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)

(a reação que ocorre em um airbag)

• O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso.

Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química

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Capítulo 03© 2005 by Pearson Education

Reações de combinação e decomposição

Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química

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Reações de combinação e decomposição

Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química

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Combustão ao ar

A combustão é a queima de uma substância em oxigênio do ar:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de reatividade químicareatividade química

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Massa molecular e peso fórmula• A massa molecular (MF): é a soma de MA para os átomos na

fórmula.MM (H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O)

= 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u)= 98,1 u

• A massa molecular (MM) é a massa da fórmula molecular.MM de C6H12O6) = 6(12,0 u) + 12(1,0 u) + 6(16,0 u) = 180,0 u

• Não se recomenda a utilização do termo massa fórmula

Massa molecularMassa molecular

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Mol: medida conveniente de quantidades químicas.• 1 mol de algo = 6,0221421 × 1023 daquele algo.• Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g.

Massa molar• Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância

(unidades g/mol, g.mol-1).• A massa de 1 mol de 12C = 12 g.

O molO mol

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O molO mol

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O molO mol

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Esta fotografia mostra um mol de sólido (NaCl), um mol de líquido (H2O) e um mol de gás (O2).

O molO mol

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Conversões entre massas, mols e número de partículas

• Massa molar: é a soma das massas molares dos átomos:massa molar de N2 = 2 × (a massa molar de N).

• As massas molares para os elementos são encontradas na tabela periódica.

• As massas moleculares são numericamente iguais às massas molares.

O molO mol

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• Comece com a % em massa dos elementos (por exemplo, Dados Empíricos) e calcule uma fórmula, ou

• Comece com a fórmula e calcule os elementos da % em massa.

Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises

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Fórmula molecular a partir de fórmula mínima• Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, precisamos da MM

para encontrarmos a fórmula molecular.

• Os índices inferiores na fórmula molecular são sempre números inteiros múltiplos dos índices inferiores na fórmula mínima.

Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises

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Análise por combustão• As fórmulas mínimas são determinadas pela análise por combustão:

Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir de análisesde análises

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• A equação balanceada fornece o número de moléculas que reagem para formar produtos.

• Interpretação: a proporção da quantidade de matéria de reagente necessária para se chegar à proporção da quantidade de matéria do produto.

• Essas proporções são denominadas proporções estequiométricas. NB: As proporções estequiométricas são proporções ideais

• As proproções ideais de reagentes e produtos no laboratório devem ser medidas em gramas e convertidas para mols.

Informações quantitativas a Informações quantitativas a partir de equações partir de equações

balanceadasbalanceadas

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• Se os reagentes não estão presentes em quantidades estequiométricas, ao final da reação alguns reagentes ainda estarão presentes (em excesso).

• Reagente limitante: um reagente que é consumido

Reagentes limitantesReagentes limitantes

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Reagentes limitantesReagentes limitantes

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Rendimentos teóricos• A quantidade de produto prevista a partir da estequiometria

considerando os reagentes limitantes é chamada de rendimento teórico.

• O rendimento percentual relaciona o rendimento real (a quantidade de material recuperada no laboratório) ao rendimento teórico:

Reagentes limitantesReagentes limitantes

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Fim do Capítulo 3:Fim do Capítulo 3:Estequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicasfórmulas e equações químicas