Reaes qumicas e clculos estequiomtricosMarilena Meira

Classificao das reaes qumicas

Reao de sntese ou adio

Anlise ou decomposio

Anlise ou decomposio Se na reao de anlise forem produzidas apenas substncias simples ela ser total e, se pelo menos um dos produtos for uma substncia composta ela ser parcial. As reaes de anlise podem receber nomes particulares, de acordo com o agente causal da reao. Pirlise decomposio pelo calor. Fotlise decomposio pela luz. Eletrlise decomposio pela corrente eltrica. Hidrlise decomposio pela gua.

Simples troca ou deslocamento

Condies para ocorrncia de simples troca

Condies para ocorrncia de simples troca

Reao de dupla troca

Condies para ocorrncia de reao de dupla troca

Exemplos

Exerccios1)Observando as trs reaes qumicas abaixo podemos classificar como: N2 + 3 H2 2 NH3 CaCO3 CaO + CO2 P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4

Exerccio2)A reao qumica: CuO + H2O : Cu(OH)2

Exerccio03) Qual nome recebe a reao de decomposio de uma substncia provocada pela eletricidade?

Balanceamento das equaes qumicas Mtodo das Tentativas: consiste em igualar o nmero de tomos de cada elemento presente no primeiro e segundo membro da equao. um mtodo muito til para as equaes qumicas simples e baseia-se nas regras a seguir.

Mtodo das tentativasa) Raciocinar inicialmente com os elementos ou radicais que apaream em uma nica substncia no 1 membro e no 2 membro de equao qumica. b) Se vrios elementos ou radicais satisfazem a condio anterior, escolha de preferncia aquele que possui ndices maiores. c) Escolhido o elemento ou radical, inverter seus ndices do 1 para o 2 membro da equao e vice-versa, usando-os como coeficientes. d) Com esses dois coeficientes, acerte os demais; continue o balanceamento somente com os elementos cujo coeficiente j est determinado num dos membros da equao.

Exerccio01) Acerte, pelo mtodo das tentativas, os coeficientes das equaes abaixo:

d)

Equaes de oxi-reduo Nmero de oxidao (Nox) em Compostos inicos: o nmero que mede a carga real de uma espcie qumica Nox em compostos covalentes: Representa a carga parcial do tomo na molcula produzida por uma diferena de eletronegatividade.

Clculo do NOX

Regras para clculo do NOX1. O hidrognio tem nox +1 quando ligado a no metais e -1 quando ligado a metais. 2. O oxignio tem nox -2, exceto nos perxidos, onde seu nox -1 e no OF2 onde seu nox +2. 3. A soma do nox dos elementos de uma molcula tem que ser igual a zero e a de um on, igual a prpria carga do on.

Regras para clculo do NOX4. O nox de um elemento em substncias simples igual a zero. 5. Metais com nox fixo: Metais alcalinos = +1 Metais alcalinos terrosos = +2 Al = +3 Zn = +2 Ag = +1

Regras para clculo do NOX 6. Halognios do lado direito de uma frmula possuem nox igual a -1 e calcognios do lado direito possuem nox igual a -2.

Exerccio 1) Determinar o Nox dos elementos nos compostos: a) Na2SO4 e) K2Cr2O7 b) KMnO4 c) Li2S2O3 d) HClO3 f) SnCl4

Equaes de oxi-reduo So reaes em que um ou mais elementos variam seu estado de oxidao. Em toda reao redox uma substncia oxidada e outra reduzida. O agente redutor oxidado (aumenta o NOX) O agente oxidante reduzido (diminui o NOX)

2H2(g) + O2(g)

2H2O(g)

Oxidao e reduoOxidao Perder eltrons Nox aumenta (Agente Redutor) Reduo Ganhar eltrons Nox Reduz (Agente Oxidante) O agente redutor oxidado. O agente oxidante reduzido. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)0 Agente redutor 0 oxidante +1 -2

Balanceamento de uma equao de oxi-reduo Para balancear uma reao de oxirreduo, alm de ter de balancear a quantidade de matria antes e depois da reao, devemos balancear a quantidade de eltrons da reao

Balanceamento de uma equao de oxi-reduoRegras:

Balanceamento de uma equao de oxi-reduo

Balanceamento de uma equao de oxi-reduo

Balanceamento de uma equao de oxi-reduo

Exerccios Balancear a equao: NaBr + MnO2 + H2SO4 MnSO4 + Br2 + H2O + NaHSO4

Clculo estequiomtrico todo clculo que se faz para determinar A quantidade de reagentes ou produtos em uma reao qumica, ou para se determinar as quantidades de ingredientes para fabricar um produto. Para fazer um bolo: Para 30 pessoas: 2 quilos de farinha 2 dzias de ovos 6 litros de leite Para 60 pessoas: 4 quilos de farinha 4 dzias de ovos 12 litros de leite

Relaes fundamentais1 mol = 6,02. 10 23 partculas (molculas, tomos) 1 mol= 1 coeficiente da equao 1 mol = massa molar em gramas 1 mol = 22,4 l (para gs nas CNTP)

Trabalhando com as quantidades nas CNTP.Massas moleculares: N2 28g/mol; H2 2g/mol; NH3 17g/mol N2 1mol 28g 22,4l + 3 H2 3 mols 6g 3x22,4l 2 NH3 2 mols 34g 2x22,4l3x6,02.1023 molculas 2x 6,02.1023 molculas

6,02.1023 molculas

Regras para o clculo estequiomtrico 1.Montar a equao qumica. 2.Balancear a equao qumica. 3.Colocar o que se sabe 4.Colocar a pergunta do exerccio para montar a regra de trs.

Exemplo Qual o nmero de mols de amnia fabricado a partir de 56g de nitrognio? N2 + 3H2 2NH3 2 mols x mols

28g ----------------56g

----------------X= 4 mols de NH3

Exemplo1. Na queima de 34,2g de C12H22O11 qual a massa necessria de O2? C12H22O11 + 12 O2 342 g ----------- 12 x 32g 34,2g ----------- X X = 38,4 g 12 CO2 + 11 H2O

ExemploQuando 5.104g NO reage com amnia qual a massa necessria de amnia? 6NO + 4 NH3 5N2 + 6 H2O

6 x 30g ------- 4 x 17g 5.104g ------- X g

X = 18,9 . 103g = 18,9 Kg

ExemploQual o volume de CO2 nas CNTP produzido pela queima de 1 litro de C2H6O? Densidade (d) = massa / volume ( 1L = 1000 mL) 0,8g/mL = m / 1000 mL m = 800g de lcool

C2H60

+

3 O2

2 CO2

+

3 H2O

46g ------------------------------ 44,8 L 800 g ------------------------------ X L X = 779,1 LITROS DE CO2

4. Partindo-se de 40g de NH4NO3, qual o volume de N2O produzido nas CNTP?NH4NO3 2 H2O + N2O 80g -------------------------------------40g ------------------------------------X = 0,5 MOL DE N2O 1 MOL X MOL

1 mol ----22,4 l nas CNTP 0,5 mol -- x

X = 11,2 l

Reagente limitanteO reagente consumido em primeiro lugar numa reaco qumica designado reagente limitante. Os outros reagentes dizem-se em excesso.

Reagente limitante - produo de metanolCO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (l) Misturam-se 356 g de monxido de carbono com 80 g de hidrognio. Qual o reagente limitante e qual a quantidade mxima de metanol produzido? Proporo da reao: 1 CO para 2 H2 nCO = 356 g/28 g.mol-1 = 12,7 mol nH2 = 80 g/2 g.mol-1 = 40 mol reagente limitante o CO! CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (l)

1 mol de CO 12,7 mols

1 mol de CH3OH (l) ----- 32 g 12,7 mols ----------- x = 406,4 g

Rendimento das reacesA converso mxima de uma reaco a quantidade de produto que se espera obter pela reaco balanceada, quando todo o reagente limitante foi consumido. O rendimento, , obtido a partir de:

converso obtida = converso mxima

100

Rendimento - produo da aspirinaC7H6O3(s) + C4H6O3(l)c. Saliclico anidrido actico

C9H8O4(s) + CH3CO2H(l)aspirina cido actico

A partir de 14,4 g de cido saliclico com anidrido actico em excesso, obtiveram-se 6,26 g de aspirina. Qual o rendimento da reaco? nc = 14.4 g/138.1 g.mol-1 = 0,104 mol naspirina = 0,104 mol massa de aspirina = 0,104 mol 180 g.mol-1 = 18,72 g = 6,26/18,72 100 = 33.3%