Cálculo Estequiométrico Para Cefet.pptpreto e Branco
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Estequiometria ou cálculo estequiométrico é o estudo das relaçõesquantitativas de reagentes e produtos, ou seja, uma aplicaçãonumérica das Leis Ponderais e da Hipótese de Avogadro emprocessos práticos.
Para executarmos um cálculo estequiométrico de forma precisadevemos adotar alguns procedimentos, como:
1) observar se a equação está balanceada, caso não esteja procederao acerto de seus coeficientes.
2) observar a relação molar entre reagentes e produtos, para tanto,basta observarmos os coeficientes da reação balanceada.
3) identificar as substâncias envolvidas no cálculo através doenunciado e estabelecer uma regra de três entre os dadosfornecidos.
Lei da conservação das massas ou Lei de Lavoisier
metano oxigênio água+4 g 16 g 9 g
reagentes produto
4 g 16 g 20 g + =
gás carbônico +11 g
11 g 9 g 20 g + =
NUMA REAÇÃO QUÍMICA A MASSA TOTAL DOS REAGENTES É
IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS.
hidrogênio oxigênio água+
4 g 32 g 36 g
1ª experiência:
2ª experiência:
2 g 16 g 18 g
1ª experiência: 2 g
16 g
1 g
8 g =
massa de hidrogênio
massa de oxigênio =
2ª experiência: 4 g32 g
1 g
8 g =
massa de hidrogênio
massa de oxigênio =
Lei das proporções constantes ou Lei de Proust
QUALQUER QUE SEJA O MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA,
ELA É SEMPRE FORMADA PELOS MESMOS ELEMENTOS QUÍMICOS
COMBINADOS NUMA MESMA PROPORÇÃO.
Quando dois elementos reagem formando substâncias
diferentes, se a massa de um dos dois permanecer
constante, a massa do outro irá variar segundo valores
múltiplos ou submúltiplos.
LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS ou LEI DE DALTON
hidrogênio oxigênio água+
4 g 64 g 68 g
1ª experiência: 4 g 32 g 36 g
=
hidrogênio oxigênio água oxigenada+2ª experiência:
32 g
64 g
32 g
64 g
:
:
32
32= 1
2A proporção é de 1 : 2
Massa molecular: Corresponde a massa de uma molécula de umareferida substância relativa à unidade de massa atômica u (1/12 damassa do isótopo carbono-12, 12C).
Massa atômicas: São expressas em unidades de massa atômica(u)que corresponde a 1/12 12C6, o mais comum isótopo do carbono .Isto equivale a especificar o valor de 12u como sendo a massa deum átomo 12C6, e as massa de todos os outros átomos sãoexpressas relativamente à massa deste átomo.
Massa molecular de uma fórmula: soma das massas atômicas dos átomos da fórmula.
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 u
Exemplo:
É a unidade utilizada para relacionar um número grande deátomos, íons e moléculas.
Mol
1 mol = 6,0221367 x 10²³ partículas
Massa Molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância
(unidades g/mol, g.mol-1)
A massa de 1 mol de átomos de 12C = 12 g
Quando medidos em condições naturais de temperatura(0°C) e pressão (1 atm), (CNTP), os gases ocupam umvolume correspondente a aproximadamente 22,4 litros.
Volumes iguais de gases quaisquer, medidos nas mesmas
condições de temperatura e pressão encerram o mesmo
número de moléculas.
HIPÓTESE DE AVOGADRO
Os coeficientes de uma equação balanceada mostram asrelações estequiométricas entre os componentes destareação.
Com essa equivalência estequiométrica pode-se deduzir aquantidade do produto através do reagente e vice-versa.
Exemplo: 2H2(g) + O2(g) 2 H2O(l)
No exemplo, as grandezas 2 mols de H2, 1 mol de O2 e 2 mols de H2O são quantidades estequiometricamente
equivalentes.
Informações quantitativas a partir de equações balanceadas
Pureza
Em qualquer processo de químico a impureza deve ser desprezada,pois esta pode contaminar o processo ou formar produtossecundários os quais podem não ser de interesse para oprocedimento químico.
Dessa maneira, quando aparecer impurezas em qualquer reagentedevemos extraí-la dos nossos cálculos e efetuar a estequiometriaapenas com reagentes puros.
amostra = 100%
impureza = x%
(100% - x%) = pureza
Rendimento
Consiste em relacionar a proporção real de formação de umdeterminado produto em uma reação química. Pode-se dizer quequando obtemos valores práticos ou experimentais iguais aosteóricos a reação teve um rendimento igual a 100%, caso contrárioefetuamos um cálculo para determinar o rendimento da reação deacordo com:
Valor teórico-----------------100%
Valor experimental---------- x (%) – rendimento
da reação.
Rendimento real de um produto – massa obtida no final dareação, medida em gramas, ou quantidade de matéria,medida em mols.
Rendimento teórico – é a massa que deveríamos obter senão houvessem perdas ou produtos secundários (quantidadecalculada com base numa equação química).
RENDIMENTO PERCENTUAL = RENDIMENTO REAL x 100 %RENDIMENTO TEÓRICO
• O reagente limitante de uma reação química é o reagente que
se encontra presente em menor quantidade relativa ou seja, o que é primeiramente consumido.
Ex: 2H2 + O2 2H2O
• Se tivermos 2 mols de H2 e 2 mols de O2, H2 será limitante e sobrará excesso de 1 mol de O2.
Reagentes limitantes
Sempre que o enunciado do problema trouxer dados sobre mais de um dos reagentes da reação, tome cuidado, podemos ter um
caso de reagente em excesso.