QUÍMICACálculos Estequiométricos

Os cálculos estequiométricos são importantes para prever a quantidade de produtos que podem ser obtidos a partir de uma certa quantidade de reagentes consumidos.

Essas quantidades podem ser expressas em: massa, volume, mol ou número de moléculas.

Leis Ponderais• Lei da Conservação de Massa (Lei de Lavoisier):“Numa reação química que ocorre num sistema fechado, a massa total de reagentes é igual a massa total de produtos.”“Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma.”

m(reagentes) = m(produtos)

A + B AB3g + 6g 9g

• Lei das Proporções definidas (Lei de Proust):“Uma determinada substância composta é formada por substâncias mais simples, unidas sempre na mesma proporção em massa.”

A + B AB3g + 6g 9g

5g + 10g 15g

Pode ser calculado por regra de três. Ex.: 6g --- 9g 10g --- x x = 15g

Leis Volumétricas• Lei de Gay-Lussac:“Nas mesmas condições de temperatura e pressão, os volumes dos gases, que participam numa reação química, têm entre si uma relação de números inteiros e pequenos.”

10L H2 + 5L O2+ 10L H2O

Relação de números inteiros e simples:10 : 5 : 10, simplificando (dividindo por 5) = 2 : 1 : 2

• Lei de Avogadro:“Volumes iguais de gases diferentes possuem o mesmo número de moléculas, desde que mantidos nas mesmas condições de temperatura e pressão.”Avogadro introduziu o conceito de moléculas.Constante de Avogadro: 6,02 × 1023

1 mol = 6,02 × 1023

Obs.: Nem sempre a soma dos reagentes será igual a soma dos produtos. Não existe lei de conservação de volume.

Passos para resolver exercícios• PASSOS:• 1º: Se o exercício não fornecer a equação química, escreva-a;• 2º: Balancear as reações;• 3º: Caso o problema envolva pureza de reagentes, fazer a

correção dos valores, trabalhando somente com a parte pura que irá reagir;

• 4º: Identificar reagentes em excesso e descartá-los;• 5º: Relacionar corretamente as informações dadas pelo

problema, e se houver diferentes tipos de unidades, transformá-las em uma mesma unidade, por meio de regra de três;

• 6º: Calcular rendimento da reação – se for pedido.

IMPORTANTE: 1 mol = ......g = 22,4 L (CNTP) = 6,02x1023

EXERCÍCIOS1) Na reação gasosa N2 + H2 NH3, qual a massa, em g, de NH3 obtida, quando se reagem totalmente 18g de H2?

Acerte os coeficientes da equação: 1N2 +3H2 2NH3

Veja os dados informados (18g de H2) e o que está sendo solicitado (massa de NH3) e estabeleça uma regra de três.

3H2 --- 2NH3

3x2g --- 2x17g18g --- x

x= 102g

2) Na reação gasosa N2 + H2 NH3, qual o volume de NH3 obtido nas CNTP, quando se reagem totalmente 18g de H2?

Acerte os coeficientes da equação: 1N2 +3H2 2NH3

Veja os dados informados (18g de H2) e o que está sendo solicitado (volume de NH3 nas CNTP) e estabeleça uma regra de três.

3H2 --- 2NH3

3x2g --- 2x22,4L 18g --- x

x= 134,4L

3) Na reação gasosa N2 + H2 NH3, qual o número de moléculas de H2 consumido, quando é produzido 340g de NH3?

Acerte os coeficientes da equação: 1N2 +3H2 2NH3

Veja os dados informados (340g de NH3) e o que está sendo solicitado (número de moléculas de H2) e estabeleça uma regra de três.

3H2 --- 2NH3

3x6,02x1023 --- 2x17g x --- 340g

x= 180,6x1023 ou x= 1,806x1025

• PUREZA

4) Em 200g de calcário encontramos 180g de CaCO3 e 20g de impurezas. Qual o grau de pureza do calcário?

200g ---100%180g --- x

x = 90%

• RENDIMENTO

5) Queimando-se 30g de carbono puro, com rendimento de 90%, qual a massa de dióxido de carbono (CO2) obtida, conforme a equação: C + O2 CO2.

Os coeficientes já estão acertados: 1C + 1O2 1CO2

Veja os dados informados (30g de Carbono puro com 90% de rendimento) e o que está sendo solicitado (massa de dióxido de carbono obtida) e estabeleça uma regra de três.

1C --- 1CO2

1x12g--- 1x44g 30g --- x

x = 110g (considerando que o rendimento seria de 100%)

Estabeleça outra regra de três para calcular o rendimento (90%)

110g ---100% (rendimento teórico)

y --- 90%

y = 99g