CÁLCULOS COM FÓRMULAS E EQUAÇÕES QUÍMICAS

EstequiometriaEstequiometria

Prof. Erick Rocha

Tópicos

1 – Conceito de Estequiometria2- O mol3- Volume Molar4- Hipótese de Avogadro5- Macete6 - Análise Química e Fórmulas Empíricas7 - Informações Quantitativas e Equações Equilibradas8 - Reagentes Limitantes

Lei de Lavoisier (Lei da Conservação de Massa):

“Podemos estabelecer, como axioma incontestável, que em todas as operações artificiais e naturais nada se cria; a quantidade de matéria que existe antes de uma experiência é igual à quantidade que existe depois da experiência.”

Esta lei dá origem à estequiometria.

É uma reação rápida produzindo chama. O oxigênio atua como reagente. O gás carbônico e a água são produtos.

Se acaso o O2 for insuficiente, ocorre uma combustão incompleta formando CO (monóxido de carbono) ou C (fuligem).

Obs: O O2 é chamado de

comburente

- Combustão ao Ar- Combustão ao Ar

2 – O mol

Sempre usamos um número muito grande de átomos ou moléculas em um laboratório, por isso seria muito difícil contá-los em unidades, dezenas, dúzias ou até mesmo centenas. Por isso a medida mais comum é o mol.

“Um mol se define como a quantidade de matéria que contém tantas partículas (átomos, moléculas, íons, etc.) quantos forem os átomos presentes em exatamente 12 gramas de ¹²C.”

1 mol = 6,0221367 x 10²³ partículas

- Massa Molecular

É uma relação entre unidades de massa atômica e gramas.

Exemplos:

1 átomo de ¹²C pesa 12 u, 1 mol de ¹²C pesa 12 g.1 átomo de 24Mg pesa 24 u, 1 mol de 24Mg pesa 24 g.1 átomo de 197Au pesa 197 u, 1 mol de 197Au pesa 197 g.

Volume Molar

Volume molar : O volume molar é equivalente ao espaço que um mol pode ocupar. Se o mol de qualquer gás perfeito estiver em CNTP(condições normais de temperatura e pressão) ele ocupara 22,4 litros.

Vejamos: 1 mol de gás – CNTP – 22,4 L. 6,02 . 1023 moléculas – CNTP – 22,4L.

Lei de Avogadro

A Lei de Avogadro, também denominada Hipótese de Avogadro, pode ser enunciada da seguinte maneira:

“Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de matéria em mol ou moléculas.”

MACETE

Mol : o Coeficiente.Massa : a massa molar da tabela (gramas).Molécula -> Hipótese de Avogadro (6,02 x 10²³): Átomo-gramaVolume:

V= 22,4L; ou V = 24,71L

OBS: Massa, Molécula e Volume devem ser multiplicados pelo coeficiente da substância envolvida, ex:

3H2SO4 : Massa = 98g x 3 = 294g Volume = 22,4L x 3 = 67,2L

3 – Análise Química e Fórmulas Empíricas

- A fórmula empírica trata de uma proporção entre a quantidade de cada átomo de uma molécula.

Exemplo: C6H12O6 → Glicose

CH2O → Fórmula empírica da glicose

- A fórmula molecular pode ser obtida através da multiplicação dos índices de cada elemento por uma constante de proporcionalidade.

Exemplo: C(6x1)H(6x2)O(6x1) = C6H12O6

4 – Informações quantitativas nas Equações Equilibradas

“Os números de uma equação química equilibrada podem ser interpretados como números relativos de moléculas (ou de unidades formais) que participam da reação ou como números relativos de mols.”

5 – Reagentes Limitantes

- Diz-se limitante daquele reagente que limita a quantidade de produto a ser formado na reação, isto é, reagente que é completamente consumido numa reação. Os outros reagentes são chamados “reagentes em excesso”.

Ex: 2 H2 + O2 → H2O (equação balanceada)

se tivermos 2 mols de H2 e 2 mols de O2, H2 será limitante e sobrará excesso de 1 mol de O2.

- Produção teórica

A quantidade de produto que se determina por cálculo a partir do consumo do reagente limitante é chamada produção teórica. Esta é sempre maior do que a real, uma vez que o rendimento normalmente é inferior a 100%.

Observação: pode haver caso de rendimento 100%, assim sendo, a produção teórica será igual à real.

Rendimento Percentual = Produção real x 100 / Produção teórica

Exemplo: 4,70 g x 100 / 4,92 = 95,5%

Referência Bibliográfica

Química: Ciência Central – Brown, Lemay e Bursten; 7ª edição

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