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Cálculo Estequiométrico

É o cálculo das quantidades de reagentes e dos produtos das reações químicas, feito com base nas leis das reações de executado em geral, com o auxílio das equações químicas.

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

1 molécula de N 3 moléculas de H 2 moléculas de NH3

1 mol 3 mols 2 mols

28 g 6g 34g

1L de N2 3L de H2 2L de NH3

Regras Fundamentais para o Cálculo Estequiométrico

1- Escrever a equação química2- Acertar os coeficientes dessa equação (balancear)3- Estabelecer uma regra de três entre o que foi dado na questão e a pergunta do problema.

Casos Gerais de Cálculos Estequiométricos

1º Caso: Relação Massa x Massa ( O dado e a pergunta são expressos em massa).

Ex1: Calcular a massa de óxido cúprico obtido a partir de 2,54g de cobre metálico.

2Cu + O2 2CuO

127g ------------ 159g

2,54g ------------ X

X= 3,18g de CuO

Ex2: Certa massa de nitrato de cobre foi calcinada em ambiente aberto até restar um resíduo com massa constante, que é sólido e preto. Formaram-se dois produtos gasosos conforme a equação química abaixo. A massa de dióxido de nitrogênio formado na reação é igual a 18,4g. Qual a massa inicial do nitrato de cobre?

2 Cu (NO3)2(s) 2CuO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

pergunta dado

375 g -------------- 184g

X -------------- 18,4g

X= 37,5g

Ex3: A corrosão do metal é a sua destruição devido à reação com o meio ambiente. O enferrujamento é o nome dado a corrosão do metal. Determine a massa de ferrugem que se forma quando é atacado por 1g de Fe.

2

Fe(s) + O2(g) Fe2O3(S)

2Fe + 3/2 O2 Fe2O3

dado pergunta

112 g -------------- 160g

1g -------------- X

X= 1,42 g de Fe2O3

2º Caso: Relação Massa x Volume ( O dado é expresso em massa e a pergunta em volume).

Ex1: Calcular o volume de gás carbônico obtido nas condições normais de pressão e temperatura, por calcinação de 200g de carbonato de cálcio.

CaCO3 CaO + CO2

dado pergunta

100g ------------ 22,4 L

200 g ------------ XL

X= 44,8 L de CO2

Ex2: O gás carbônico produzido pela decomposição térmica de 320g de carbonato de cálcio teve seu volume medido a 27° C e 0,8 atm. (Dados: Ca=40, C=12, O=16, R=0,082).Calcule o volume.

CaCO3 PV= n.R.T n= m

P= 0,8 atm 0,8.V= 3,2x 0,082 x 300 n= 320/100T=300K 0,8.V= 78,72 n= 3,2 molsR=0,082 V= 98,4 LM=320g

Ex3: Antiácido estomacal preparado à base de bicarbonato de sódio (NaHCO3), reduz a acidez

estomacal provocado pelo excesso de ácido clorídrico, segundo a reação:

HCl(aq) + NaHCO3 NaCl(aq) + H2O + CO2(g)

(massa molar NaHCO3= 84 g/mol ; volume molar= 22,4 L /mol a 0ºC e 1atm). Para cada 1,87g de bicarbonato de sódio, o volume de gás carbônico liberado a 0ºC e 1atm é aproximadamente:

a) 900 ml b)778 ml c)645 ml d) 493 mlHCl(aq) + NaHCO3 NaCl(aq) + H2O + CO2(g)

dado pergunta

84g ------------ 22,4 L

1,84 g ------------ XL

X= 0,49 L ou 490 ml

M

3

3º Caso: Relação Volume x Volume ( O dado e a pergunta são expressos em volumes).

Ex1: Considerando a reação N2 + 3H2 2NH3, calcule quantos litros de NH3 são obtidos a partir de 3 litros de N2. Considere todos os gases na CNTP.

N2 + 3H2 2NH3

dado pergunta

22,4L ------------ 44,8 L

3L ------------ XL

X= 6L

Ex2: Uma das transformações que acontecem no interior dos catalisadores dos automóveis modernos é a conversão do CO em CO2 segundo a reação CO + ½ O2 CO2. Admitindo-se

que um motor tenha liberado 1.120L de CO (medido nas CNTP).O volume de O2 (medido nas

CNTP) necessários para converter todo o CO em CO2 é, em litros, igual a :

a) 2.240 b)1.120 c)560 d) 336 e)336

CO + ½ O2 CO2

dado pergunta

22,4L ------------ 22,4 L

1,120L ------------ XL

X= 1120L

4º Caso: Relação Massa x Mols ( O dado é expresso em massa e a pergunta em mols).

Ex1: Quantos mols de ácido clorídrico são necessários para produzir 23,4g de cloreto de sódio?

HCl + NaOH NaCl + H2O pergunta dado

1 mol ------------ 58,5g

X ------------ 23,4 g

58,5 X = 23,4

X= 0,4 mol

Ex2: Dada a equação química não-balanceada: Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2. A massa

de carbonato de sódio que reage completamente com 0,25 mol de ácido clorídrico é:

a) 6,62g b)26,50g c)13,25g d) 10,37g

Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2

pergunta dado

106g ------------ 2 mols

X ------------ 0,25 mols

X = 13,25g

4

Ex3: Quantos mols de fero são oxidados por 134,4 litros de gás oxigênio, medido nas CNTP?

a) 20 mols b)40 mols c)60 mols d) 80 mols

Fe(s) + O2(g) Fe2O3(S)

4Fe(s) + 3O2(g) 2 Fe2O3(S)

pergunta dado

4 mols ------------ 3 x 22,4 L

X ------------ 134,4 L

67,2 X = 537,6

X = 8 mols

5º Caso: Relação Massa x Qte de Moléculas ( O dado é expresso em massa e a pergunta em quantidade de moléculas, ou vice versa). Advogrado= 6,02x1023 moléculas

Ex1: Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidos pela queima completa de 4,8g de carbono puro?

C + O2 CO2

dado pergunta

12g ------------ 6,02x1023

4,8g ------------ X

12 X = 28,896 x 1023

X= 2,408 x 1023 moléculas

Ex2: Dada a equação: ferro + ácido clorídrico cloreto férrico + hidrogênio. O número de moléculas de gás hidrogênio produzidos pela reação de 112g de ferro é:

a) 1,5 b)3,0 c)9,0x1023 d) 1,8 x1024

Fe + HCl FeCl3 + 3/2H2

2 Fe + 6 HCl 2FeCl3 + 3H2

dado pergunta

112g ------------ 3 x 6,02x1023

112g ------------ X

112 x = 2,22,72 x 1023

X= 18,06 x 1023

X=1,8 x 1024 moléculas