Prof. Msc João Netoprofjoaoneto.com/2010/Quimica3_apostila3_2_semestre.pdf · Ex.: Qual a massa de...

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ESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIA

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Lei de Lavoisier

L i Leis Ponderais

Lei de Proust

Lei de Dalton ProustDalton

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Fórmula molecular

Fórmula eletrônica

ou de Fórmula mínima

Tipos de Fórmulas

Lewis

Fórmula Fórmula EstruturalCentesimal

4Prof. Msc João Neto

Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico

EstequiometriaStoicheon = elemento

Estequiometriametron = medida

É o estudo das relaçõesÉ o estudo das relaçõesquantitativas (átomos, moléculas,massa, volume) entre as substânciasque participam de uma reaçãoque participam de uma reaçãoquímica.

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6Prof. Msc João Neto

7Prof. Msc João Neto

TVP

TVPCNTPdasFora

tC

CNTPnasLocupa

molgmolarmassaapesa

IIOO:1

º04,22

)/(

TVP

TVPCNTPdasFora

tC

CNTPnasLocupa

molgmolarmassaapesa

IIOO:1

º04,22

)/(

TVP

TVPCNTPdasFora

tC

CNTPnasLocupa

molgmolarmassaapesa

IIOO:1

º04,22

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TVP

TVPCNTPdasFora

tC

CNTPnasLocupa

molgmolarmassaapesa

IIOO:1

º04,22

)/(

elétronsátomosmoléculas

selementareentidadespossui

TTatmp

mol IO

23106

11

elétronsátomosmoléculas

selementareentidadespossui

TTatmp

mol IO

23106

11

elétronsátomosmoléculas

selementareentidadespossui

TTatmp

mol IO

23106

11

elétronsátomosmoléculas

selementareentidadespossui

TTatmp

mol IO

23106

11

molgmolarmassaapesa )/(

íonselétrons

íonselétrons

íonselétrons

íonselétrons

VPVPC

molgmolarmassaapesa

º0

)/(

moléculas

TVP

TVPCNTPdasFora

atmC

CNTPnasLocupamol I

II

O

OO:10

4,221

elétronsátomosmoléculas

selementareentidadespossui 23106

íonselétrons

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Relações MolaresRelações MolaresRelações MolaresRelações Molares

N2 + 3H2 2NH3

Mol - 1mol + 3mol 2mol

Moléculas- 6 x1023 + 18 x1023 12 x1023

Massa - 28g + 6g 34g

Volume – 22,4L + 67,2L 44,8L

Átomos – 2x6x1023 + 3x2x6x1023 2x4x6x1023

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10Prof. Msc João Neto

Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoPROCEDIMENTO PARA A RESOLUÇÃO

1 Escreva corretamente a equação química1. Escreva corretamente a equação químicamencionada no problema (caso ela não tenhaid f id )sido fornecida);

2. As reações devem ser balanceadascorretamente (tentativa ou oxi-redução),lembrando que os coeficientes indicam aslembrando que os coeficientes indicam asproporções em mols dos reagentes e produtos;

3 Abaixo das fórmulas escrevem-se os dados3. Abaixo das fórmulas, escrevem-se os dadosestequiométricos correspondentes às unidadesdos dados (mol gramas número de átomos oudos dados (mol, gramas, número de átomos oumoléculas, volume molar);

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Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico4. Abaixo dos dados estequiométricos, escrevem-

se os dados do problema estabelecendo sese os dados do problema, estabelecendo-seassim a regra de três;

5 C bl l d5. Caso o problema envolva pureza de reagentes,fazer a correção dos valores, trabalhandosomente com a parte pura que efetivamente iráreagir;reagir;

6. Caso o problema envolva reagentes em excesso– e isso percebemos quando são citados dados– e isso percebemos quando são citados dadosrelativos a mais de um reagente – devemosverificar qual deles está correto O outro queverificar qual deles está correto. O outro, queestá em excesso, deve ser descartado para

á âefeito de cálculos;, impureza das substâncias;Prof. Msc João Neto 12

Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico7. Relacione, por meio de uma regra de três, os

dados e a pergunta do problema escrevendodados e a pergunta do problema, escrevendocorretamente as informações em massa,

l l lé l ávolume, mols, moléculas, átomos, etc;8. Se o problema citar o rendimento da reação,

devemos proceder à correção dos valoresobtidos. Na prática, quando realizamos umaobtidos. Na prática, quando realizamos umareação química, mesmo utilizando quantidadesestequiométricas dos reagentes nem sempreestequiométricas dos reagentes, nem sempreconseguimos obter a quantidade máximapossível dos produtospossível dos produtos

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Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico9. Para resolver problemas com reações em

seqüência você tem duas opções: obter umaseqüência, você tem duas opções: obter umaúnica equação, a partir da soma das equaçõesf id l i b â ifornecidas, ou relacionar as substâncias etapapor etapa.

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Relação MassaRelação Massa--MassaMassaRelação MassaRelação Massa MassaMassa

Ex.: Qual a massa de água dada em gramas,produzida a partir de 8g de hidrogênio?

1º H2 + O2 H2O

2º 2H2 + O2 2H2O

3º 4g --------------2x18g

8g ----------------yy=72g

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Relação MassaRelação Massa--MoléculasMoléculasRelação MassaRelação Massa MoléculasMoléculas

Ex.: Quantas Moléculas de água são produzidas a partir de 16g de gás oxigênio?g g g

1º H2 + O2 H2O

2º 2H2 + O2 2H2O

3º 32g----2x6,02 x 1023

16g--------y

y=6,02 x 1023

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Relação MassaRelação Massa--VolumeVolumeRelação MassaRelação Massa VolumeVolume

Ex : Q l l d A ô i d id CNTPEx.: Qual o volume de Amônia produzido nas CNTP por12g de H2 que reage com N2 suficiente?

1º N2 + H2 NH3

2º N2 + 3H2 2NH3

3º 6g------2x22,4 L

12g-------y

y =89,6 LProf. Msc João Neto 17

ExtraExtra

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0101

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HZnClHCl2Zn )g(2)s(2)l()s(

L422l1Cº0T

CNTP)

HZnClHCl2Zn )g(2)s(2)l()s(

L4,22mol1atm1P

CNTP)a

HZnClHCl2Zn)b )g(2)s(2)l()s(

4,654,651ZnZnCl)c 2

0,715,352ClZnCl)c 2

todeslocamendeaçãoRe)dmol/g4,136

VelocidadeSC)etodeslocamendeaçãoRe)d

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)

02020202

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OH OH2C OHC OH2C 2489364367

616H84127C

138 / l48163O616H

OHC 367

108129C

138g/mol

64164O818H

089C

OHC 489

180g/mol

64164O489

OH OH2C OHC OH2C

g

2489364367

yg38,1g1802g1382

Prof. Msc João Neto 23g80,1yyg38,1

0303

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711871181Sn2CO Sn2C SnO2

mol/g71500,32162O7,1187,1181Sn

SnO2

-24g---151 7g2CO Sn2C SnO

mol/g7,150

2

Reagente Reagente

96kg)temospq(possível71,66kgxx-----453kg

-24g---151,7g

em excessoem excesso

--------------------------24,34kg 71,66kg-96kg Excesso

g)pq(p, g

119uparaSndo atômica massa a doArredondan

-24g---151,7g2CO Sn2C SnO2

119g------24g-----151g2CO Sn2C SnO

119uparaSndo

2 Reagente Reagente limitantelimitante

453kg) temospql(impossíve606,8kgx96kg---------y

357kgzz---------------453kg

118,7g------24g---151,7g2CO Sn2C SnO2

Prof. Msc João Neto 25354,45kgz

z---------------453kg

04040404

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3O2Br3TiF4BrF3TiO 2( )2(l)4( )3(l)2( )

9,479,471Ti

3O2Br3TiF4BrF 3TiO 2(g)2(l)4(s)3(l)2(s)

0,320,162OTiO2

3O2Br3TiF4BrF3TiO

mol/g9,79

g32x3g9,79x3

3O2Br3TiF4BrF 3TiO 2(g)2(l)4(s)3(l)2(s)

g96,0ygg,

100%-----------12g2,4g2,397y

-x-------------2,4g100%12g

Prof. Msc João Neto 27%20x

0505

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2NaClCaSOSONaCaCl (aq)4(s)4(aq)22(aq)

032321S0,40401Ca

(aq)4(s)4(aq)22(aq)

0,64161O0,32321S

CaSO4

2N ClC SOSONC Cl

mol/g0,136

g136mol1

2NaClCaSOSONaCaCl (aq)4(s)4(aq)22(aq)

g272xxmol2

g

entodimren%100g272g272x

204gy%75y

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gy

E í i E t lE í i E t lExercícios ExtraclasseExercícios Extraclasse

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30

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OFOF 3(s)22(g)(s) OFeO Fe

reaçãodaescoeficientosAcerte

3(s)22(g)(s) O2Fe 3O 4Fe

DDDD

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aHCONOC11NaOH

mol1mol1aHCONOC11NaOH 32

1:1mol1mol1

1:1

EE

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4HClCCl4Cl CH 424 mol/g715,352ClCl2

424

4HClCCl4ClCH

g

424

2

4x71g-----1mol

4HClCCl4Cl CH 424

g284

4x71g-----1mol

g284

DD

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COOHN ClHClN HCO)a

)b

COOHNaClHClNaHCO )g(2)l(2)s()aq()s(3

0,23231Na)b

012121C0,111H

NaHCO

0,48163O0,12121CNaHCO3

mol/g0,84

mol1g84

COOHNaClHClNaHCO )g(2)l(2)s()aq()s(3

xg53,2mol1g84

Prof. Msc João Neto 380,030molx

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H BaCO CO Ba(OH) 2(l)3(s)2(g)2(aq)

12121C1371371Ba

48163O12121C

BaCO3

mol/g197

g197mol1

HBaCOCOBa(OH) 2(l)3(s)2(g)2(aq)

xmol88,0g197mol1

173 36i60hora)(por173,36gx

z-----min30-173,36g---min60

DDProf. Msc João Neto 4086,7g86,68gz

zmin30

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OAl2Cr2AlOCr 3232

104522Cr

OAl2Cr2AlOCr 3232

48163O104522Cr

OCr 32

mol/g152

48163OOCr 32

OAl2C2AlOC

mol/g152

522152OAl2Cr2AlOCr 3232

1000k52g-2---------152g

684 21ky---------1000kg AA

Prof. Msc João Neto 42684,21kgy

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OH3 3COO4 OHC 22263

36123C22263

616HOHC 63

l/58

16161OOHC 63

OH33COO4OHC

mol/g58

18g358gOH33COO4 OHC 22263

y---------------------87g18g-3-------------------58g

81gyy87g

CCProf. Msc João Neto 44

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)OH(Al2 3CaSOCa(OH)3)(SO1Al 342342

96323S54272Al

)(SOAl

mol/g3421921612O

)(SOAl 342

40401Ca

mol/g342

32162O212H

Ca(OH)2

mol/g74

32162O( )2

)OH(Al2 3CaSOCa(OH)3)(SO1Al

g

342342

-y-------6840kgg74-3-------342g

AAProf. Msc João Neto 464440kgy

y6840kg

AA

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78392KKCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClK 223342

/1425,354Cl1951951Pt

PtClK 42

28142N1951951Pt

mol/g415

715,352Cl616H

28142NCl)Pt(NH 223

b)mol/g300

,

)10tí l(82081901017g-2---415g

KCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClK 223342

g18,9g82,0g10excessoemagenteRe)c

)g10temospqpossível(g82,0819,0y-y-----10g

KCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClKa)

g18,9g82,0g10excessoemagenteRe

223342

Prof. Msc João Neto 48g22,7z-z---------------10g

-300g-------------415g

Prof. Msc João Neto 49

FeSS Fe -88g------32g---56g

g4056g88g32g56g

80

g4056g

g8g0

DDProf. Msc João Neto 50

DD

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Reagente em Reagente em excesso (1L)excesso (1L)

Redução de Redução de volumevolume( )( )

)LGdL i(L2L3L12NH 3H N 322

L8L12L4)LussacGaydeLei(L2L3L1

L6L9L3L8L12L4

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Prof. Msc João Neto 53

g182g142g98g402OH2SONaSOHNaOH2 24242

)cxg8,10g8

g182g142g98g402

OH2SONaSOHNaOH2

)c

24242

)g1deexcesso(g8,9yyg8g98g402

OH2SONaSOHNaOH2

)a

24242

g214zzg8g142g402

OSOaSOaO 24242

OH2SONSOHN OH2

)bg2,14zzg8

t8g182g402OH2SONaSOHNaOH2 24242

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g6,3ttg8

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1 mol de qualquer gás 1 mol de qualquer gás ocupa volume de 22,4L ocupa volume de 22,4L

)a

p ,p ,nas CNTPnas CNTP

O3KCl2KClO2

)

)g(2)s()s(3

22,4L3---------------122,5g2)g(2)s()s(3

)100%f(0 672L-y-------------------2,45g

-100%-----------0 672Lpuro) 100% fosse (se0,672Ly

-z-----------0,336L-100%----------- 0,672L

50%z Prof. Msc João Neto 56

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g600CaCO60% 3

g210MgCO 21%g%

adubodekg13

3

56100

2CO MgO CaO MgCO CaCO 2(g)(s)(s)3(s)3(s)

336g x-x -------------------600g-56g-------------------100g

-40g-----------------84g

2COMgOCaOMgCO CaCO 2(g)(s)(s)3(s)3(s)

100gt -t-----------------210g 40g84g

DDProf. Msc João Neto 58

DD

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pureza-100%-------80g72g x 90%-----------x

pg

L422g100

COOHCaSOSOH CaCO 2(g)(l)24(s)4(aq)23(s)

yg72L4,22g100

16,128Ly

AA

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Prof. Msc João Neto 61

COOHCaClHCl2CaCO

g44g100

COOHCaClHCl2CaCO )g(2)l(2)aq(2)aq()s(3

g90xg6,39x

yg90pureza%100g100

g90x

%90yyg90

CCCC

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%100g10 yg8

%100g10

%80yyg

DDDD

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Prof. Msc João Neto 65

ofermentaçã

g462g1802COOHH2C OHC 252

ofermentaçã6126

yg360g462g180

%)100deentodimren(g184y

%100g184 xg92

%100g184

%50x

CCProf. Msc João Neto 66

CC

Equação nãoEquação não--balanceadabalanceada

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3COFe23COFe 32

56g2-----------160g3COFe23COFe 32

-y-------------4,8tgg

3,36ty rendimento100%-----3,36t

-80%---------x2688kg ou 2,688tx

AAProf. Msc João Neto 68

AA

Prof. Msc João Neto 69

OHCOCONa2NaHCO )g(22(g)3(s)23

22,4L-------------------84g2)g(22(g)3(s)23

y---------------------16,8g

,g

2,24Ly rendimento100%-----2,24L

-90%---------x2,02L 2,016Lx

AAProf. Msc João Neto 70

AA

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CCCCProf. Msc João Neto 72