Slides cap.3- Estequiometria: Cálculos com fórmulas e equações químicas

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Capítulo 3Capítulo 3Estequiometria: cálculos comEstequiometria: cálculos comEstequiometria: cálculos com Estequiometria: cálculos com fórmulas e equações químicasfórmulas e equações químicas

David P. WhiteDavid P. White

Capítulo 03© 2005 by Pearson Education

Equações químicasEquações químicasçç

• Lavoisier: a massa é conservada em ã í iuma reação química.

• Equações químicas: descrições de reações químicasreações químicas.

• Duas partes de uma equação: reagentes e produtos:reagentes e produtos:

2H2 + O2 → 2H2O


Equações químicasEquações químicas

A ã í i f ã d á d i li d

çç

• A equação química para a formação da água pode ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água:g p g

2H2 + O2 → 2H2O



2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2



• Coeficientes estequiométricos: são os números na frente das fó l í i f ã d t d tfórmulas químicas; fornecem a proporção de reagentes e produtos.




Equações químicasEquações químicas

L i d ã d é i ã d did

çç

• Lei da conservação da massa: a matéria não pode ser perdida em nenhuma reação química.


Alguns padrões simples de Alguns padrões simples de

R õ d bi ã d i ã

reatividade químicareatividade químicaReações de combinação e decomposição

A õ d bi ã tê d t d t• As reações de combinação têm menos produtos do que reagentes:2Mg(s) + O2(g) → 2MgO(s)

• O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO.• As reações de decomposição têm menos reagentes do que

d tprodutos:2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g)

(a reação que ocorre em um airbag)

• O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso.



R õ d bi ã d i ã




R õ d bi ã d i ã




C b tã

reatividade químicareatividade químicaCombustão ao ar

A combustão é a queima de uma substância em oxigênio do ar:

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)


Massa molecularMassa molecular

M l l fó lMassa molecular e peso fórmula• A massa molecular (MF): é a soma de MA para os átomos na

fórmulafórmula.MM (H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O)

= 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u)98 1= 98,1 u

• A massa molecular (MM) é a massa da fórmula molecular.( )MM de C6H12O6) = 6(12,0 u) + 12(1,0 u) + 6(16,0 u) = 180,0 u

Nã d tili ã d t fó l• Não se recomenda a utilização do termo massa fórmula


O molO mol

Mol: medida conveniente de quantidades químicas.• 1 mol de algo = 6,0221421 × 1023 daquele algo.• Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g.

Massa molar• Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substânciaMassa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância

(unidades g/mol, g.mol-1).• A massa de 1 mol de 12C = 12 g.


O molO mol


O molO mol


O molO mol

Esta fotografia mostra um mol deEsta fotografia mostra um mol de sólido (NaCl), um mol de líquido (H2O) e um mol de gás (O2).


O molO mol

Conversões entre massas, mols ,e número de partículas

• Massa molar: é a soma das massas molares dos átomos:massa molar de N2 = 2 × (a massa molar de N).2 ( )

• As massas molares para os elementos são encontradas na tabela periódica.A l l ã i i i à• As massas moleculares são numericamente iguais às massas molares.


Fórmulas mínimas a partir Fórmulas mínimas a partir d álid álide análisesde análises

• Comece com a % em massa dos elementos (por exemplo, Dados Empíricos) e calcule uma fórmula, ou

• Comece com a fórmula e calcule os elementos da % em massa.




Fórmula molecular a partir de fórmula mínima• Uma vez que conhecemos a fórmula mínima, precisamos da MM

para encontrarmos a fórmula molecular.

O í di i f i fó l l l ã ú• Os índices inferiores na fórmula molecular são sempre números inteiros múltiplos dos índices inferiores na fórmula mínima.



Análise por combustão• As fórmulas mínimas são determinadas pela análise por combustão:


Informações quantitativas a Informações quantitativas a ti d õti d õpartir de equações partir de equações balanceadasbalanceadas

• A equação balanceada fornece o número de moléculas que reagem para formar produtos.

• Interpretação: a proporção da quantidade de matéria de reagente á i h à ã d tid d d té i dnecessária para se chegar à proporção da quantidade de matéria do

produto.• Essas proporções são denominadas proporções estequiométricasEssas proporções são denominadas proporções estequiométricas.

NB: As proporções estequiométricas são proporções ideais• As proproções ideais de reagentes e produtos no laboratório devem

ser medidas em gramas e convertidas para mols.



Reagentes limitantesReagentes limitantes

• Se os reagentes não estão presentes em quantidades estequiométricas, ao final da reação alguns reagentes ainda estarão presentes (em excesso).R t li it t t é id• Reagente limitante: um reagente que é consumido





Rendimentos teóricos• A quantidade de produto prevista a partir da estequiometria

considerando os reagentes limitantes é chamada de rendimento teórico.O di t t l l i di t l ( tid d• O rendimento percentual relaciona o rendimento real (a quantidade de material recuperada no laboratório) ao rendimento teórico:


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