• 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
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