UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Instituto de Ciências Exatas – Departamento de Química

Química

RELATÓRIO: Estequiometria

Guilherme Figueiredo

Belo Horizonte25/02/2014

Guilherme Figueiredo

RELATÓRIO: Estequiometria

Relatório apresentado à disciplina de Química Geral Experimental do curso de Química da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção de créditos.

Professor: Walace

Belo Horizonte25/02/2014

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO....................................................................................................04 .......04

2. OBJETIVO...............................................................................................04 04

3. PARTE EXPERIMENTAL.......................................................................04 05

4. RESULTADO E DISCUSSÃO..................................................................05 07

5. CONCLUSÃO...........................................................................................07 10

6. REFERÊNCIAS........................................................................................08 10

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1. INTRODUÇÃO

A estequiometria trata das relações de massa entre as espécies químicas numa reação.

Problemas muito diferentes como a medida da concentração de dióxido de carbono na

atmosfera ou a determinação do teor de ferro de um minério envolvem princípios

estequiométricos. Os cálculos estequiométricos baseiam-se nas proporções fixas existentes

entre as espécies e a equação química balanceada mostra essa relação quantitativa entre

reagentes e produtos de uma determinada reação. A Lei da conservação da massa é um dos

princípios orientadores das proporções estequiométricas. De modo geral, numa reação

química, a massa, os átomos e as cargas se conservam. Os coeficientes numéricos da equação

balanceada se referem à proporção de mols envolvidos entre as espécies da reação.

Conhecendo a relação molar e a massa molar das espécies, pode-se determinar a relação de

massas.

2. OBJETIVO

Nesse experimento será determinada a relação estequiométrica de uma reação entre o

nitrato de chumbo e o iodeto de potássio, com a formação de um precipitado amarelo de

iodeto de chumbo. A medida realizada para os fins estequiométricos do experimento será a

altura do precipitado formado, já que esta é diretamente proporcional à massa.

3. PARTE EXPERIMENTAL

Colocou-se em uma estante 6 tubos de Nessler (fundo chato) e adicionou-se a cada um

deles, sucessivamente, 3,0 mL de solução de Pb(NO3)2 0,5 mol L-1. Feito isso, adicionou-se,

aos mesmos tubos e na seguinte ordem: 1,5; 3,0; 4,0; 6,0; 9,0 e 12,0 mL da solução de KI 0,5

mol L-1. Depois, misturou-se o conteúdo com um bastão de vidro e deixou-se decantar por

aproximadamente 15 minutos. Passado o tempo necessário, mediu-se com uma régua a altura

do precipitado formado em cada tubo. Após a conclusão do experimento, todos os resíduos

foram devidamente descartados em um recipiente apropriado, dada a alta toxicidade

principalmente da solução de nitrato de chumbo se ingerida.

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4. RESULTADO E DISCUSSÃO

Após a adição de Pb(NO3)2 e KI nos tubos, ocorre a reação

Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq) , sendo que PbI2 é o sólido amarelo que foi usado

para a medição da altura. As diferentes alturas medidas nos tubos, bem como o volume em

mL das soluções de Pb(NO3)2 e KI em cada tubo estão representadas na tabela a seguir:

Tabela 1 - Relação de Volume e Altura do Precipitado dos Tubos de Nessler

Tub

o

Volume / mL

Pb(NO3)2 0,5mol L-1

Volume / mL

KI 0,5mol L-1

Altura / cm

do precipitado

1 3,0 1,5 0,5

2 3,0 3,0 0,8

3 3,0 4,0 0,9

4 3,0 6,0 1,0

5 3,0 9,0 1,0

6 3,0 12,0 1,0

A partir dessa tabela, é possível afirmar que o ponto estequiométrico da reação ocorre

no tubo 4, no qual foi adicionado 3,0 mL da solução de Pb(NO3)2 e 6,0 mL da solução de KI,

já que a partir desse tubo há um excesso de KI e a reação não ocorre, pois o Pb(NO3)2 passa a

ser limitante.

Também é possível prever este comportamento através da equação química que

representa a reação ocorrida, Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq). Como a

concentração das soluções de Pb(NO3)2 e de KI utilizadas no experimento são iguais e a

reação ocorre na proporção de 1:2, o esperado era realmente que 3,0 mL de Pb(NO3)2

reagissem com 6 mL de KI.

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Com os dados obtidos, apresentados na tabela 1, construiu-se um gráfico mostrando a

relação entre a variação da altura do precipitado em função do volume da solução de KI

adicionada. O gráfico está anexado na última página deste relatório, denominado de Figura 1.

Levando em conta equação química balanceada da reação química feita no

experimento Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq), foi feita uma tabela com as

quantidades de matéria dos reagentes e dos produtos, antes e depois da reação química

ocorrida.

Tabela 2 – Quantidade de Matéria dos Produtos e Reagentes Antes e Depois da Reação

Pb(NO3)2/

mol

KI/mol PbI2/mol KNO3/mol

TUBO 1 Antes 1,50 x 10-3 7,50 x 10-3 0 0Depois 1,125 x 10-3 0 3,75 x 10-4 7,50 x 10-4

TUBO 2 Antes 1,50 x 10-3 1,50 x 10-3 0 0Depois 7,50 x 10-4 0 7,50 x 10-4 1,50 x 10-3

TUBO 3 Antes 1,50 x 10-3 2,00 x 10-3 0 0Depois 5,00 x 10-4 0 1,00 x 10-3

TUBO 4 Antes 1,50 x 10-3 3,00 x 10-3 0 0Depois 0 0 1,50 x 10-3 3,00 x 10-3

TUBO 5 Antes 1,50 x 10-3 4,50 x 10-3 0 0Depois 0 1,50 x 10-3 1,50 x 10-3 3,00 x 10-3

TUBO 6 Antes 1,50 x 10-3 6,00 x 10-3 0 0Depois 0 3,00 x 10-3 1,50 x 10-3 3,00 x 10-3

Analisando-se os valores da tabela anterior, pode-se indicar em cada um dos

tubos se há excesso de algum reagente e qual é esse reagente. Para os tubos 1, 2 e 3, há

excesso de Pb(NO3)2 , de forma que a reação para quando o KI era todo consumido, ou

seja, ele era o reagente limitante. No Tubo 4, ocorre o chamado “Ponto

estequiométrico”, em que nenhum dos reagentes está em excesso e a relação de mol e

massa da reação é perfeitamente respeitada. Nos tubos 5 e 6, há excesso de KI, de

forma que a reação para após o Pb(NO3)2 ser todo consumido. Essas afirmações foram

demonstradas no experimento, uma vez que ocorreu maior formação de PbI2(s) à

medida que maior quantidade de KI foi adicionada, até os 4,0 mL, quando atingiu-se o

ponto estequiométrico e a altura e consequentemente a quantidade de precipitado não

se alterou.

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No experimento, os materiais utilizados para medição (pipeta e régua) podem

alterar o resultado do experimento, visto que a quantidade das espécies é muito

pequena e esses instrumentos possuem sensibilidade relativamente alta, se comparado

com o necessário para um resultado mais preciso. Para determinar mais precisamente a

quantidade de produto formado (medir a altura do precipitado é uma maneira bem

menos precisa para determinar essa quantidade) poderia se realizar um processo de

separação entre o PbI2 e o KNO3, e em seguida medir a massa de PbI2 que foi formado.

5. CONCLUSÃO

Conclui-se que a estequiometria é um princípio essencial para a realização de todas as

reações químicas e um procedimento indispensável no laboratório. Através do experimento,

pôde-se comprovar a veracidade da Lei de conservação das massas de Lavoisier, bem como o

princípio de que a proporção de massa ou quantidade de matéria dos reagentes e produtos de

qualquer reação não se altera, independentemente da quantidade envolvida no processo.

6. REFERÊNCIAS

1. Apostila de Práticas de Química Geral da UFMG – 1º semestre 2014. 

2. Giesbrecht, E.; “Experiências de Química, Técnicas e Conceitos Básicos - PEQ –

Projetos de Ensino de Química”; Ed. Moderna – Universidade de São Paulo, São Paulo

(1982).

3. Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.; “Química – Ciência Central”; Ed. Livros

Técnicos e científicos S.A, Rio de Janeiro (1999).

4. Kotz, J. C.; Treichel, P.; “Química & Reações Químicas”; Ed. LTC, Rio de Janeiro

(2002).