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Cálculo Estequiométrico

Rodrigo Bandeira

Cálculo EstequiométricoBalanceamento de Reações

“Quantidade de cada elemento antes de depois da seta devem ser iguais”

N2(g) + H2(g) NH3(g)231

Coeficientes Estequiométricos

NH3

NH3

H2

H2

H2

N2

Cálculo EstequiométricoBalanceamento de Reações

Exemplos:

H2(g) + O2(g) H2O(g)22

C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)3 4 5

MgO(s) + P2O5(g) Mg3(PO4)2(s)3

HBr(aq) + Ba(OH)2(aq) BaBr2(aq) + H2O(l)2 2

H2SO4(aq) + Al(OH)3(aq) Al2(SO4)3(aq)+ H2O(l)23 6

Cálculo EstequiométricoGrandezas Químicas

1 m

ol

6,0 x 10 23

Massa molar (g/mol)

22,4 L (gás nas CNTP)

Cálculo EstequiométricoComo Funciona a reação?

Observe a reação balanceada:1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

1 mol N2 3 mol H2 2 mol NH3

6x1023

moléculas de N2

18x1023

moléculas de H2

12x1023

moléculas de NH3

28g de N2 6g de H2 34g de NH3

22,4L de N2 67,2L de H2 44,8L de NH3

Lei de Lavoisier ou lei da conservação das massas

"Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se

transforma".

"Numa reação química que ocorre em sistema fechado, a massa

total antes da reação é igual à massa total após a

reação".

ouΣ massas dos reagentes = Σ massa dos produtos

Cálculo EstequiométricoLeis Ponderais

Lei de Lavoisier ou lei da conservação das massas


Exemplos:Água transformando-se em gás hidrogênio e gás oxigênio:

É uma reação de decomposição

H2O(l) H2(g) O2(g)+2 2

2 x 18g36g 2 x 2g 32g+4g

As massas das substâncias envolvidas podem variar mas a Lei de Lavoisier continua sendo obedecida:

massa de H2O (g) massa H2 (g) massa de O2 (g)

Exp. 1 28 6

Exp. 2 1,5 8,5

Exp. 3 170 140

22

10

30

Lei de Proust ou lei das proporções constantes

Exemplo:

massa de H2O (g) massa H2 (g) massa de O2 (g)

Exp. 1 18 2 16

Exp. 2 36 4 32

Exp. 3 72 8 64


H2O(l) H2(g) O2(g)+2 2

Uma determinada substância pura contém sempre asmesmas partículas, combinadas na mesma proporçãoem massa, independente da sua origem.

Lei de Proust ou lei das proporções constantes

Exemplo: Reação de síntese da amônia


NH3(l)N2(g) H2(g)+ 23

17Exp. 3

24Exp. 2

34628Exp. 1

massa de N2 (g) massa H2 (g) massa de NH3 (g)

112 136

14 3

No cálculo estequiométrico são comparados valores de mol, massa ou volume das substâncias participantes da reação.

Para realizar um cálculo estequiométrico, deve-se observar os seguintes passos:

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos

1º passo: Escrever a equação química.

2º passo: Identificar quais as substâncias das quais se fornecem dadose de quais substâncias se deseja obter valores.

3º passo: Verificar os tipos de dados fornecidos e que se deseja: massa, volume, mol, etc.

4º passo: Relacionar os tipos de dados fornecidos e que se deseja obter com a proporção da massa molar, volume molar, etc.

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x mol)

Considere a reação de combustão do etanol (C2H5OH):

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

Calcule o nº de mol de C2H6O necessários para reagir com

15 mol de O2.

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

1 mol 3 mol

X 15 mol

X =15

3= 5 mol de C2H5OH

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x mol)

Considere a reação de combustão do etanol (C2H5OH):

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

Calcule o nº de mol de gás carbônico (CO2) quando são

consumidos 9 mol de gás oxigênio O2.

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

2 mol3 mol

X9 mol

X =9 x 2

3= 6 mol de CO2

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x massa)

Considere a reação a seguir:

2 KClO3 2 KCl + 3 O2

Calcule a massa de O2 produzida quando 22,4g de KClO3

reagem. (Dado: K=39; Cl=35; O=16)

2 KClO3 2 KCl + 3 O2

3 mol2 mol

m =22,4 x 3 x 32

2 x 122

8,81g de O22x122g 3x32gm22,4g

m =

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x massa)


CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Calcule a massa de H2O produzida com 220g de CO2

reagem. (Dado: C=12; O=19; H=1)

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

2 mol1 mol

m =220 x 2 x 18

44

180g de H2O1x44g 2x18g

m220gm =

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (volume x volume)


N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

Calcule o volume, nas CNTP, de NH3 produzidos quando 11,2L de H2, nas CNTP, reagem.

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

2 mol3 mol

V =11,2 x 2 x 22,4

3 x 22,4

7,47L de NH33x22,4L 2x22,4L

V11,2LV =

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x volume)


CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O

Calcule o volume, nas CNTP, de CO2 produzidos quando 200g de CaCO3 reagem. (Dado: Ca=40; C=12; O=16)

CaCO3 +2HCl CaCl2 + CO2 +H2O

1 mol1 mol

V =200 x 22,4

44,8L de CO2

100g 22,4L

V200gV =

100

Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x massa)


CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Calcule a massa de H2O produzida quando 6 mol de CH4

reagem. (Dado: C=12; O=19; H=1)

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

2 mol1 mol

m = 6 x 2 x 18

216g de H2O1 mol 2x18g

m6 molm =

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