• Caderno e calculadora: indispensáveis! • Tabela periódica

• Computador e celular desligados

• Lista de exercícios: importantíssimo fazer e não copiar!

• Presença: 75%

• Sem prova substitutiva

• Prova Final: 45 < X < 60

• Dúvidas: 5T sala 206

Constituição da matéria e representação

Prof. Edson Nossol

Uberlândia, 17/08/2016

Química Geral

IQUFU 39009

Determinação experimental de fórmulas empíricas

etanol

O2

forno

absorvedor de H2O

absorvedor de CO2 outras substâncias

Determinação experimental de fórmulas empíricas

etanol (11,5 g)

O2

forno

absorvedor de H2O (13,5 g)

absorvedor de CO2

(22,0 g) outras substâncias

Qual a fórmula empírica do etanol? onde temos C, O e H

Empírico: baseado apenas em observações e medidas experimentais

Determinação fórmulas moleculares

Exemplo: fórmula empírica da vitamina C é C3H4O3 razão 3:4:3 Número de átomos na molécula??? C3H4O3 C6H8O6 C9H12O9

Fórmulas mínimas: número relativo de átomos de cada tipo

em uma moléculas

índices inferiores são sempre os menores números

inteiros proporcionais possíveis

H2O2

fórmula molecular

HO

fórmula mínima

C2H4

fórmula molecular

CH2

fórmula mínima

H2O

fórmula molecular

H2O

fórmula mínima

Reagente limitante: sua quantia determina, ou limita, a quantidade de

produto formado é consumido em primeiro lugar em uma reação

Reagente em excesso: presente em quantidade superior àquela

necessária para reagir com dada quantidade do reagente limitante

8 chassis 48 pneus 8 carros

16 pneus em excesso

Exemplo: Oxidação da amômia catalizada pela platina: produção de HNO3

NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(g)

Suponha que exatamente 750 g de NH3 sejam misturados com 750 g de

O2. Quanto NO pode ser formado se a reação se completar? E quanto do reagente em excesso irá sobrar?

Exercício: O metanol, CH3OH, usado como combustível, pode ser produzido pela reação de monóxido de carbono com hidrogênio.

CO(g) + H2(g) → CH3OH(l)

Suponha que 356 g de CO sejam misturadas com 65 g de H2. (a) Qual é o reagente limitante? (b) Qual é a massa de metanol que pode ser produzida? (c) Qual é a massa de reagente em excesso que sobra quando todo o reagente limitante é consumido?

Rendimentos teórico e percentual

produto principal

subproduto

reagentes

dificuldade de separação

• A quantidade de produto prevista a partir da estequiometria considerando os reagentes limitantes é chamada de rendimento teórico.

• O rendimento percentual relaciona o rendimento real (a quantidade de material recuperada no laboratório) ao rendimento teórico:

Rendimentos teórico e percentual

• Exemplo: O titânio é um metal forte e leve, resistente à corrosão, e é usado na construção de foguetes, aviões, motores a jato e aros de bicicletas. É preparado pela reação do cloreto de titânio(IV) com o magnésio fundido, entre 950 °C e 1150 °C:

Rendimentos teórico e percentual

TiCl4(g) + Mg(l) → Ti(s) + MgCl2(l)

Em uma certa operação industrial efetuou-se a reação de 3,54 x 107 g de TiCl4 com 1,13 X 107 g de Mg. (a) Determine o rendimento teórico para obtenção de Ti. (b) Calcule a porcentagem de rendimento para o caso de serem efetivamente obtidos 7,91 X 106 g de Ti.

• Exercício: O processo industrial de produção do vanádio metálico usado em ligas de aço baseia-se na reação do óxido de vanádio(V) com cálcio a altas temperaturas:

Rendimentos teórico e percentual

Ca + V2O5 → CaO + V

Em determinado processo 1,54 X 103 g de V2O5 reagem com 1,96 X 103 g de Ca. (a) Calcule o rendimento teórico para o produto V. (b) Calcule a porcentagem de rendimento no caso de serem obtidos 803 g de V.

(a) 862,9 g (b) 93,0 %

• Exercício: Ácido fosfórico, H3PO4, é um composto muito importante usado na produção de fertilizantes. Ele também está presente nos refrigerantes de cola. O H3PO4 pode ser preparado através de um processo que envolve duas etapas:

Reações sequenciais

P4 + O2 → P4O10

Tendo um total de 272 g de fósforo para reagir com oxigênio em excesso, temos a formação de pentóxido de fósforo, P4O10, com rendimento de 89,5%. Na reação envolvendo a segunda etapa, um rendimento de 96,8% de H3PO4 é alcançado. Qual a massa de H3PO4 é obtida?

P4O10 + H2O → H3PO4

R: 743 g