Cálculo Estequiométrico ou Estequiometria:
é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos
das reações químicas feito com base nas leis das reações
e executado, em geral, com auxilio de regra de três
simples.
Cálculo Estequiométrico ou Estequiometria: é o cálculo
das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações
químicas feito com base nas leis das reações e executado,
em geral, com auxilio de regra de três simples.




E se fosse para fazer 2 bolos e meio quanto de trigo, ovos,
xícaras de leite precisaria?
# Para o trigo:




  1 trigo ------------------------------------ 1 bolo
  X trigo ------------------------------------ 2,5 bolos


                    X = 2,5 de trigo
# Para o ovo:




         6 ovos ------------------------ 1 bolo
         X ovos ------------------------ 2,5 bolos
                        X = 2,5 x 6
                       X = 15 ovos
# Para o leite:




                  3 xícaras --------- 1 bolo
                  X xícaras --------- 2,5 bolos
                             X = 2,5 x 3
                           X = 7,5 xícaras
VALORES DA ESTEQUIOMETRIA:

- Massa (mg, g, Kg,...).

- Mol (mol).

- Nº de Partículas (átomos, moléculas ou íons).

- Volume (mL, L, ...).



1 MOL = MASSA MOLAR = 6 X 1023 (nº de partículas) = 22,4 L (CNTP)
Ex1: Reação de produção de amônia.
Ex2: Relação mol, massa, volume e nº de
partículas


                  - Massa = 18g.

Em 1 mol de H2O   - Volume (CNTP) = 22,4L.

                  - Nº de partículas = 6x1023 moléculas.
“RECEITA” PARA RESOLVER PROBLEMAS
DE CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO:


I. Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;

II. Identificar no problema o dado e a pergunta;

III. Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

IV. Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.
# I.P.C.: Relações e Fórmulas importantes:


1 mol = Massa molar = 6 x 1023 (entidades) = 22,4 L (CNTP)



nº mols =    m                 P xV = n xR xT
            M xM
•CASOS    GERAIS                      DE          CÁCULO
ESTEQUIOMÉTRICO:

I. RELACIONANDO MOL com MOL:
      É quando o dado e a pergunta do problema estão
expressos em mols.     Equação:  Mol ---------- Mol
                       Problema: mol ---------- mol

Ex3: Dada a equação química balanceada:
        Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O
      Sabendo que o cobre metálico que reage completamente
com 3,2 mols de HNO3. Quantos mols de óxido nítrico se formam?
- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;

    3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O


- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                    8 HNO3 ----------- 2 NO
Equação:            Mol --------------- Mol
Problema:           3,2mols ---------- Xmols NO=?
- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

                   8 HNO3 ----------- 2 NO
Equação:           8mols ------------ 2mols
Problema:          3,2mols ---------- Xmols NO=?


- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.
                    8 mols ---------2mols
                    3,2mols --------- Xmols
                           8X = 3,2 X 2
                           8X = 6,4

                      X=    6,4
                             8
                      X = 0,8 mols
II. RELACIONANDO MASSA com MASSA:
      É quando o dado e a pergunta do problema estão
expressos em massa.   Equação:  MM ---------- MM
                      Problema: m ------------ m
                                     MM: massa molar.
Ex5: Na reação de formação do óxido de cobre (CuO) descrita
abaixo: 2Cu + O2 → 2CuO
      Calcule a massa de óxido de cobre obtida a partir de 2,54g
de cobre metálico. (Dados: Cu=63,5; O=16).

- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;

                     2Cu + O2       →    2CuO
- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                   2 Cu ------------ 2 CuO
Equação:           MM ------------- MM
Problema:          2,54 g ---------- Xgramas CuO=?



- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

                   2 Cu ------------------- 2 CuO
Equação:           2 x 63,5g/mol----------- 2 x 79,5g/mol
Problema:          2,54 g ----------------- Xgramas CuO=?
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.

            2 x 63,5g/mol----------- 2 x 79,5g/mol
            2,54 g ----------------- Xgramas CuO=?
                       127X = 403,86
                        x = 403,86
                             127
                        X = 3,18 g
III. RELACIONANDO MOL com MASSA:
      É quando o dado é expresso em mol e a pergunta em
massa ou vice-versa.
                     Equação:    Mol ---------- MM
                     Problema:   mol ----------- m
                                         MM: massa molar.

Ex8: Quantos mols de ácido clorídrico são necessários para
produzir 23,4g de cloreto de sódio, obedecendo a seguinte
reação:           HCl + NaOH → NaCl + H2O
(Dados: Na=23; Cl=35,5; O=16; H=1)


- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;
            HCl + NaOH → NaCl + H2O
- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

              HCl -------------- NaCl
Equação:      Mol -------------- MM
Problema:     Xmol HCl=? ------ 23,4 g


- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

                         HCl ---------------- NaCl
  Equação:               1 mol -------------- 58,5g/mol
  Problema:              Xmol HCl=? -------- 23,4 g
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.

                1 mol -------------- 58,5g/mol
                 Xmol HCl=? ---------- 23,4 g
                        58,5X = 23,4
                         X = 23,4
                             58,5
                         X = 0,4 mols
IV. RELACIONANDO VOLUME com VOLUME:

      É quando o dado e a pergunta são expressos em volume.

    Equação:    Mol de volume ---------- Mol de volume
    Problema:   Volume ------------------ Volume

Ex11: Nos veículos movidos a metano, uma das reações é
representada abaixo. Nas mesmas condições de pressão e
temperatura, qual o volume de H2O produzido a partir da queima
de 50 cm³ desse combustível?
            CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)

- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
  equação química mencionada no problema;

            CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;
                   CH4 -------------- 2 H2O
Equação:           mol (V) ---------- mol (V)
Problema:          50 cm³ ---------- X cm³ de CO2 =?


- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

                   CH4 -------------- 2 H2O
Equação:           1 mol (V) ----------- 2 mols (V)
Problema:          50 cm³ ---------- X cm³ de CO2 =?
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.


                   1 mol (V) ----------- 2 mols (V)

                   50 cm³ ------------- X cm³ de CO2 =?

                         X = 100 cm³ ou 100 mL
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três
simples entre o dado e a pergunta.


                 1 mol (V) ----------- 2 mols (V)

                 50 cm³ ------------- X cm³ de CO2 =?

                       X = 100 cm³ ou 100 mL
V. RELACIONANDO MASSA com VOLUME:
      É quando o dado é expresso em massa e a pergunta em
volume ou vice-versa.
                          Equação:   MM ------- 22,4 L
                          Problema:  m -------- Volume
                                         MM: massa molar.
                             Volume Molar (CNTP) = 22,4 L.

Ex14: Calcular o volume de gás carbônico obtidos, nas condições
normais de temperatura e pressão, por calcinação de 200g de
cálcio. (Dados: C=12; O=16; Ca=40; Vmolar = 22,4L).
                    CaCO3 → CaO + CO2

- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
  equação química mencionada no problema;

                  CaCO3 → CaO + CO2
- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                    CaCO3 -------- CO2
 Equação:           MM---------- VMOLAR
 Problema:          200 g ---------- X cm³ de CO2 =?



- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;


                     CaCO3 ------------ CO2
  Equação:           100g/mol ---------- 22,4 L
  Problema:          200g ------------- X L de CO2 =?
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.


                   100g/mol ---------- 22,4 L

                   200g ------------- X L de CO2 =?

                         100X = 4480

                             X = 4480
                                   100
                          X = 44,8 L (CNTP)
# I.P.C: O problema acima trata de um gás nas CNTP, caso
isso não ocorra, o resultado deve ser transformado para
de um gás real. Observe o próximo exemplo.

Ex15: (Mackenzie-SP) O volume de CO2, medido a 27°C e 1 atm,
produzido na combustão de 960g de metano, é: (Dados: C=12;
O=16; H=1; R=0,082 atm.L.mol-1.K-1)
           CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)

            16g/mol ------------- 22,4L
            960g -------------- X litros de CO2 = ?
                   16X = 21504
                   X = 21504
                          16
           X = 1344L p/gás ideal (CNTP)
# P/ gás real:
          CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)


          16g/mol --------------- 1 mol

          960g ____________ Xmol CO2=?

                16X = 960
                   X = 960
                       16
                 X = 60 mols


                                      P.V = n.R.T
                                      1.V = 60.0,082.300
                                          V = 1476 L
VI. RELACIONANDO MASSA com Nº DE
PARTÍCULAS:
       É quando o dado é expresso em massa e a pergunta em
nº de partículas (átomos, íons, moléculas, etc.) ou vice-versa.

            Equação:         MM ------- 6x1023 partículas
             Problema:        m -------- nº de partículas
                                                          MM: massa molar.
                               Número de Avogadro: 6x1023 partículas.




Ex18: Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidas pela
queima completa de 4,8g de carbono puro? (Dados: C=12;
O=16):
                         C    +      O2       →       CO2
- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
  equação química mencionada no problema;

                    C   +   O2    →   CO2


- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                   C -------------- CO2
Equação:           MM------------ Nº de Avogadro
Problema:          4,8g ---------- Xmoléculas de CO2 = ?
- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;
                   C ------------ CO2
Equação:           12g/mol --------- 6x1023 moléculas
Problema:          4,8g ------------- Xmoléculas de CO2 = ?


- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
  entre o dado e a pergunta.
            12g/mol --------- 6x1023 moléculas
            4,8g ------------- Xmoléculas de CO2 = ?
                   12X = 4,8x6x1023
                X = 4,8 x 6x1023
                       12
                X = 2,4x1023 moléculas de CO2
• CASOS PARTICULARES                     DE      CÁLCULO
ESTEQUIOMÉTRICO:

VII. QUANDO HÁ DUAS OU MAIS REAÇÕES
Veja o exemplo a seguir:

Ex21: Dadas às reações, calcule a quantidade de ácido sulfúrico
partindo de 8g de enxofre?
       S(s) + O2(g) → SO2(g)
       SO2(g) + ½O2(g) → SO3(g)
       SO3(g) + H2O(L) → H2SO4(L)
Quando há esse tipo de problema não é necessário calcular o
valor das quantidades dos produtos formados de cada reação. É
muito mais prático “somar algebricamente” as equações
químicas e efetuar o cálculo estequiométrico diretamente
na equação final.
S(s) + O2(g) → SO2(g)

                     SO2(g) + ½O2(g) → SO3(g)

                   SO3(g) + H2O(L) → H2SO4(L)


            S(s) +       O2(g) + H2O(g) → H2SO4(L)

Neste tipo de problema é indispensável que:

- todas as equações estejam balanceadas individualmente;

- as substâncias “intermediárias” terão que ser
canceladas, para isso as quantidades devem ser iguais. Após
essas etapas recaímos em um cálculo estequiométrico comum,
onde para resolver é só:
- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;
          S(s) +     O2(g) + H2O(g) → H2SO4(L)


- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                     S ------------- H2SO4
  Equação:           MM------------ MM
  Problema:          8g ------------ Xgramas de H2SO4 = ?
- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;
                  S -------------- H2SO4
Equação:          32g/mol --------- 98g/mol
Problema:         8g ------------- Xgramas de H2SO4 = ?


- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
  entre o dado e a pergunta.

            32g/mol ----------- 98g/mol
            8g ---------------- Xgramas de H2SO4 = ?
                  X = 8 x 98
                       32
                  X = 24,5 g
VIII. RENDIMENTO                      DAS         REAÇÕES
QUÍMICAS
     r =
        É comum em uma reação química produzir uma quantidade de
produto menor do que a esperada pela equação química
correspondente. Desta maneira dizemos que o rendimento da reação
não foi total, ou seja, não foi 100%.

RENDIMENTO (r): é o quociente entre a quantidade de produto
obtida e a quantidade de produto calculada teoricamente.
               r = quantidade real
                  quantidade teoricamente
Ex24: Num processo de obtenção de ferro a partir de hematita
(Fe2O3), considere a equação não balanceada:
                 Fe2O3 + C → Fe + CO

  Utilizando-se 4,8 t de minério e admitindo-se um rendimento
de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de:
(Dados: Massas atômicas: C = 12; O = 16; Fe = 56).



- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;

             Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO
- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

                   Fe2O3 ------------ 2 Fe
Equação:           MM--------------- MM
Problema:           8g --------------- XTonelada de Fe = ?


- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

                   Fe2O3 ------------- 2 Fe
Equação:           160 t ------------- 2 x 56 t
Problema:          8g ------------- XTonelada de Fe = ?
- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.
             160 t ------------- 2 x 56 t

            4,8 t --------------- XTonelada de Fe = ?
                X = 4,8 x 112
                         160
                X = 3,36 t de Fe

- PASSO V: Cálculo da quantidade de produto para 80% de
rendimento.
      Rendimento 100% ---------------------- 3,36 t
      Rendimento 80% ------------------------ Y t
                Y = 80 x 3,36
                      100
                Y = 2,688 t de Fe
IX. PUREZA DOS REAGENTES DAS REAÇÕES
QUÍMICAS
       Em reações químicas industriais é comum o uso de
reagentes impuros, por motivo de serem mais baratos ou por
se tratarem, por exemplo, de minérios. O calcário, por exemplo,
que é um tipo de minério formado principalmente por CaCO3
(substância principal), porém é acompanhado de várias outras
substâncias, chamadas de impurezas.

      Deste modo, se uma amostra de 25g é composta de 85%
de pureza temos:
             Amostra: 25 g ------------------------ 100%
      Subst. principal: X g ----------------------- 85%
                         X = 85 x 25
                                100
                         X = 21,25 g de substância pura.
Ex27: Uma amostra de calcita, contendo 80% de carbonato de
cálcio, sofre decomposição quando submetida a aquecimento,
segundo a equação abaixo:
                    CaCO3 → CaO + CO2
       Qual a massa de óxido de cálcio obtida a partir da queima
de 800g de calcita?

-PASSO I: Cálculo da quantidade de reagente puro.

              800 g ----------------------- 100%
               CaCO3 puro --------------- 80%

                 CaCO3 puro = 800 x 80
                                 100
                 CaCO3 puro = 640 g
- PASSO II: Após o cálculo do reagente puro proceda como um
caso geral de cálculo estequiométrico. Escreva e Balancie (acertar
os coeficientes) a equação química mencionada no problema;

                   CaCO3 → CaO + CO2

- PASSO III: Identificar no problema o dado e a pergunta;


                         CaCO3 --------- CaO
     Equação:            MM------------ MM
     Problema:           640 g ---------- X gramas de CaO =?
- PASSO IV: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;
                     CaCO3 --------- CaO
  Equação:           100 g ---------- 56 g
  Problema:          640 g ---------- X gramas de CaO =?


- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
  entre o dado e a pergunta.
             100 g ---------- 56 g
             640 g ---------- X gramas de CaO =?
                X = 640 x 56
                      100
                X = 358,4 g
X. REAGENTE EM EXCESSO E LIMITANTE
# IMPORTANTE !

1º) Numa reação química, os reagentes presentes nem sempre
estão de acordo com os coeficientes da equação química
balanceada.

2º) Nesse caso, um dos reagentes será consumido primeiro e vai
determinar o final da reação, sendo chamado de Reagente
Limitante.

3o) O outro reagente que não foi totalmente consumido ou
“restou” é chamado de Reagente em Excesso.
# “Receita para resolver”

      Quando são dadas duas quantidades de reagentes uma
delas provavelmente está em excesso.

-PASSO I. Escolha uma quantidade e Isole o outro valor;

- PASSO II. Monte a regra de três entre o dado e a
pergunta e a solucione;

- PASSO III.
Se o valor encontrado > valor isolado → reagente limitante.

Se o valor encontrado < valor isolado → reagente em excesso.

Se o valor encontrado = valor isolado → reagente em excesso.
Ex31: Misturando-se 147g de ácido sulfúrico e 100g de hidróxido
de sódio para que reajam segundo a equação descrita abaixo:

         H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

Pede-se calcular:

a) a massa de sulfato de sódio formada;

b) a massa do reagente que sobra (excesso) após a reação.

- PASSO I: vamos escolher a massa de ácido sulfúrico (147g) e
isolar a massa do hidróxido de sódio (100g);
- PASSO II: vamos fazer o cálculo da quantidade de hidróxido de
sódio que reagiria com 147g de ácido sulfúrico;

           H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

             H2SO4 --------- 2 NaOH
Equação:      98g ---------- 2 x 40g
Problema:    147g --------- Xgramas de NaOH=?


             X = 147 x 80
                    98
             X = 120 g de NaOH
# I.P.C.: Nestes termos isso é impossível, pois o
enunciado do problema informa que temos apenas 100g
de NaOH. Como foi encontrado (120g) um valor maior que
o isolado (100g) dizemos que o NaOH é o reagente
limitante e que o H2SO4 é o reagente em excesso.

     Agora vamos inverter o cálculo, usaremos a quantidade de
NaOH e isolaremos o valor de H2SO4 o excesso de H2SO4.

        H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

                      H2SO4 --------- 2 NaOH
  Equação:            98g ----------- 2 x 40g
  Problema:    Ygramas H2SO4=? ---------- 100g
                                 Y = 100 x 98
                                        80
                                 Y = 122,5 g de H2SO4
# I.P.C.: Agora isso é possível, significa dizer que 100g de
NaOH dados no problema reagem com 122,5g de H2SO4.
Como temos 147g de H2SO4, ainda sobrarão 24,5g o que
responde a pergunta (b) do exemplo 31.
       Então agora que sabemos o reagente limitante podemos
calcular o valor do produto formado, procedendo como caso geral
da estequiometria:

- PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a
equação química mencionada no problema;
        H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O

- PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta;

            2 NaOH ------------ Na2SO4
Equação:    MM----------------- MM
Problema:   100g --------------- mgramas de Na2SO4 = ?
- PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes
entre produtos e reagentes;

            2 NaOH ------------ Na2SO4
Equação:    2 x 40g-------------- 142g
Problema:   100g --------------- mgramas de Na2SO4=

- PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples
entre o dado e a pergunta.
             2 x 40g ---------- 142g
             100g ---------- mgramas de Na2SO4=?


                  m = 100 x 142
                         80

                  m = 177,5 g de Na2SO4

Aula de Esquiometria Prof Kamil

  • 2.
    Cálculo Estequiométrico ouEstequiometria: é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com auxilio de regra de três simples.
  • 3.
    Cálculo Estequiométrico ouEstequiometria: é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com auxilio de regra de três simples. E se fosse para fazer 2 bolos e meio quanto de trigo, ovos, xícaras de leite precisaria?
  • 4.
    # Para otrigo: 1 trigo ------------------------------------ 1 bolo X trigo ------------------------------------ 2,5 bolos X = 2,5 de trigo
  • 5.
    # Para oovo: 6 ovos ------------------------ 1 bolo X ovos ------------------------ 2,5 bolos X = 2,5 x 6 X = 15 ovos
  • 6.
    # Para oleite: 3 xícaras --------- 1 bolo X xícaras --------- 2,5 bolos X = 2,5 x 3 X = 7,5 xícaras
  • 7.
    VALORES DA ESTEQUIOMETRIA: -Massa (mg, g, Kg,...). - Mol (mol). - Nº de Partículas (átomos, moléculas ou íons). - Volume (mL, L, ...). 1 MOL = MASSA MOLAR = 6 X 1023 (nº de partículas) = 22,4 L (CNTP)
  • 8.
    Ex1: Reação deprodução de amônia.
  • 9.
    Ex2: Relação mol,massa, volume e nº de partículas - Massa = 18g. Em 1 mol de H2O - Volume (CNTP) = 22,4L. - Nº de partículas = 6x1023 moléculas.
  • 10.
    “RECEITA” PARA RESOLVERPROBLEMAS DE CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO: I. Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; II. Identificar no problema o dado e a pergunta; III. Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; IV. Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta.
  • 11.
    # I.P.C.: Relaçõese Fórmulas importantes: 1 mol = Massa molar = 6 x 1023 (entidades) = 22,4 L (CNTP) nº mols = m P xV = n xR xT M xM
  • 12.
    •CASOS GERAIS DE CÁCULO ESTEQUIOMÉTRICO: I. RELACIONANDO MOL com MOL: É quando o dado e a pergunta do problema estão expressos em mols. Equação: Mol ---------- Mol Problema: mol ---------- mol Ex3: Dada a equação química balanceada: Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O Sabendo que o cobre metálico que reage completamente com 3,2 mols de HNO3. Quantos mols de óxido nítrico se formam?
  • 13.
    - PASSO I:Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; 3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O - PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta; 8 HNO3 ----------- 2 NO Equação: Mol --------------- Mol Problema: 3,2mols ---------- Xmols NO=?
  • 14.
    - PASSO III:Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; 8 HNO3 ----------- 2 NO Equação: 8mols ------------ 2mols Problema: 3,2mols ---------- Xmols NO=? - PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 8 mols ---------2mols 3,2mols --------- Xmols 8X = 3,2 X 2 8X = 6,4 X= 6,4 8 X = 0,8 mols
  • 15.
    II. RELACIONANDO MASSAcom MASSA: É quando o dado e a pergunta do problema estão expressos em massa. Equação: MM ---------- MM Problema: m ------------ m MM: massa molar. Ex5: Na reação de formação do óxido de cobre (CuO) descrita abaixo: 2Cu + O2 → 2CuO Calcule a massa de óxido de cobre obtida a partir de 2,54g de cobre metálico. (Dados: Cu=63,5; O=16). - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; 2Cu + O2 → 2CuO
  • 16.
    - PASSO II:Identificar no problema o dado e a pergunta; 2 Cu ------------ 2 CuO Equação: MM ------------- MM Problema: 2,54 g ---------- Xgramas CuO=? - PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; 2 Cu ------------------- 2 CuO Equação: 2 x 63,5g/mol----------- 2 x 79,5g/mol Problema: 2,54 g ----------------- Xgramas CuO=?
  • 17.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 2 x 63,5g/mol----------- 2 x 79,5g/mol 2,54 g ----------------- Xgramas CuO=? 127X = 403,86 x = 403,86 127 X = 3,18 g
  • 18.
    III. RELACIONANDO MOLcom MASSA: É quando o dado é expresso em mol e a pergunta em massa ou vice-versa. Equação: Mol ---------- MM Problema: mol ----------- m MM: massa molar. Ex8: Quantos mols de ácido clorídrico são necessários para produzir 23,4g de cloreto de sódio, obedecendo a seguinte reação: HCl + NaOH → NaCl + H2O (Dados: Na=23; Cl=35,5; O=16; H=1) - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; HCl + NaOH → NaCl + H2O
  • 19.
    - PASSO II:Identificar no problema o dado e a pergunta; HCl -------------- NaCl Equação: Mol -------------- MM Problema: Xmol HCl=? ------ 23,4 g - PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; HCl ---------------- NaCl Equação: 1 mol -------------- 58,5g/mol Problema: Xmol HCl=? -------- 23,4 g
  • 20.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 1 mol -------------- 58,5g/mol Xmol HCl=? ---------- 23,4 g 58,5X = 23,4 X = 23,4 58,5 X = 0,4 mols
  • 21.
    IV. RELACIONANDO VOLUMEcom VOLUME: É quando o dado e a pergunta são expressos em volume. Equação: Mol de volume ---------- Mol de volume Problema: Volume ------------------ Volume Ex11: Nos veículos movidos a metano, uma das reações é representada abaixo. Nas mesmas condições de pressão e temperatura, qual o volume de H2O produzido a partir da queima de 50 cm³ desse combustível? CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g) - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
  • 22.
    - PASSO II:Identificar no problema o dado e a pergunta; CH4 -------------- 2 H2O Equação: mol (V) ---------- mol (V) Problema: 50 cm³ ---------- X cm³ de CO2 =? - PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; CH4 -------------- 2 H2O Equação: 1 mol (V) ----------- 2 mols (V) Problema: 50 cm³ ---------- X cm³ de CO2 =?
  • 23.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 1 mol (V) ----------- 2 mols (V) 50 cm³ ------------- X cm³ de CO2 =? X = 100 cm³ ou 100 mL
  • 24.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 1 mol (V) ----------- 2 mols (V) 50 cm³ ------------- X cm³ de CO2 =? X = 100 cm³ ou 100 mL
  • 25.
    V. RELACIONANDO MASSAcom VOLUME: É quando o dado é expresso em massa e a pergunta em volume ou vice-versa. Equação: MM ------- 22,4 L Problema: m -------- Volume MM: massa molar. Volume Molar (CNTP) = 22,4 L. Ex14: Calcular o volume de gás carbônico obtidos, nas condições normais de temperatura e pressão, por calcinação de 200g de cálcio. (Dados: C=12; O=16; Ca=40; Vmolar = 22,4L). CaCO3 → CaO + CO2 - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; CaCO3 → CaO + CO2
  • 26.
    - PASSO II:Identificar no problema o dado e a pergunta; CaCO3 -------- CO2 Equação: MM---------- VMOLAR Problema: 200 g ---------- X cm³ de CO2 =? - PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; CaCO3 ------------ CO2 Equação: 100g/mol ---------- 22,4 L Problema: 200g ------------- X L de CO2 =?
  • 27.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 100g/mol ---------- 22,4 L 200g ------------- X L de CO2 =? 100X = 4480 X = 4480 100 X = 44,8 L (CNTP)
  • 28.
    # I.P.C: Oproblema acima trata de um gás nas CNTP, caso isso não ocorra, o resultado deve ser transformado para de um gás real. Observe o próximo exemplo. Ex15: (Mackenzie-SP) O volume de CO2, medido a 27°C e 1 atm, produzido na combustão de 960g de metano, é: (Dados: C=12; O=16; H=1; R=0,082 atm.L.mol-1.K-1) CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) 16g/mol ------------- 22,4L 960g -------------- X litros de CO2 = ? 16X = 21504 X = 21504 16 X = 1344L p/gás ideal (CNTP)
  • 29.
    # P/ gásreal: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) 16g/mol --------------- 1 mol 960g ____________ Xmol CO2=? 16X = 960 X = 960 16 X = 60 mols P.V = n.R.T 1.V = 60.0,082.300 V = 1476 L
  • 30.
    VI. RELACIONANDO MASSAcom Nº DE PARTÍCULAS: É quando o dado é expresso em massa e a pergunta em nº de partículas (átomos, íons, moléculas, etc.) ou vice-versa. Equação: MM ------- 6x1023 partículas Problema: m -------- nº de partículas MM: massa molar. Número de Avogadro: 6x1023 partículas. Ex18: Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidas pela queima completa de 4,8g de carbono puro? (Dados: C=12; O=16): C + O2 → CO2
  • 31.
    - PASSO I:Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; C + O2 → CO2 - PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta; C -------------- CO2 Equação: MM------------ Nº de Avogadro Problema: 4,8g ---------- Xmoléculas de CO2 = ?
  • 32.
    - PASSO III:Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; C ------------ CO2 Equação: 12g/mol --------- 6x1023 moléculas Problema: 4,8g ------------- Xmoléculas de CO2 = ? - PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 12g/mol --------- 6x1023 moléculas 4,8g ------------- Xmoléculas de CO2 = ? 12X = 4,8x6x1023 X = 4,8 x 6x1023 12 X = 2,4x1023 moléculas de CO2
  • 33.
    • CASOS PARTICULARES DE CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO: VII. QUANDO HÁ DUAS OU MAIS REAÇÕES Veja o exemplo a seguir: Ex21: Dadas às reações, calcule a quantidade de ácido sulfúrico partindo de 8g de enxofre? S(s) + O2(g) → SO2(g) SO2(g) + ½O2(g) → SO3(g) SO3(g) + H2O(L) → H2SO4(L) Quando há esse tipo de problema não é necessário calcular o valor das quantidades dos produtos formados de cada reação. É muito mais prático “somar algebricamente” as equações químicas e efetuar o cálculo estequiométrico diretamente na equação final.
  • 34.
    S(s) + O2(g)→ SO2(g) SO2(g) + ½O2(g) → SO3(g) SO3(g) + H2O(L) → H2SO4(L) S(s) + O2(g) + H2O(g) → H2SO4(L) Neste tipo de problema é indispensável que: - todas as equações estejam balanceadas individualmente; - as substâncias “intermediárias” terão que ser canceladas, para isso as quantidades devem ser iguais. Após essas etapas recaímos em um cálculo estequiométrico comum, onde para resolver é só:
  • 35.
    - PASSO I:Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; S(s) + O2(g) + H2O(g) → H2SO4(L) - PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta; S ------------- H2SO4 Equação: MM------------ MM Problema: 8g ------------ Xgramas de H2SO4 = ?
  • 36.
    - PASSO III:Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; S -------------- H2SO4 Equação: 32g/mol --------- 98g/mol Problema: 8g ------------- Xgramas de H2SO4 = ? - PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 32g/mol ----------- 98g/mol 8g ---------------- Xgramas de H2SO4 = ? X = 8 x 98 32 X = 24,5 g
  • 37.
    VIII. RENDIMENTO DAS REAÇÕES QUÍMICAS r = É comum em uma reação química produzir uma quantidade de produto menor do que a esperada pela equação química correspondente. Desta maneira dizemos que o rendimento da reação não foi total, ou seja, não foi 100%. RENDIMENTO (r): é o quociente entre a quantidade de produto obtida e a quantidade de produto calculada teoricamente. r = quantidade real quantidade teoricamente
  • 38.
    Ex24: Num processode obtenção de ferro a partir de hematita (Fe2O3), considere a equação não balanceada: Fe2O3 + C → Fe + CO Utilizando-se 4,8 t de minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de: (Dados: Massas atômicas: C = 12; O = 16; Fe = 56). - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO
  • 39.
    - PASSO II:Identificar no problema o dado e a pergunta; Fe2O3 ------------ 2 Fe Equação: MM--------------- MM Problema: 8g --------------- XTonelada de Fe = ? - PASSO III: Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; Fe2O3 ------------- 2 Fe Equação: 160 t ------------- 2 x 56 t Problema: 8g ------------- XTonelada de Fe = ?
  • 40.
    - PASSO IV:Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 160 t ------------- 2 x 56 t 4,8 t --------------- XTonelada de Fe = ? X = 4,8 x 112 160 X = 3,36 t de Fe - PASSO V: Cálculo da quantidade de produto para 80% de rendimento. Rendimento 100% ---------------------- 3,36 t Rendimento 80% ------------------------ Y t Y = 80 x 3,36 100 Y = 2,688 t de Fe
  • 41.
    IX. PUREZA DOSREAGENTES DAS REAÇÕES QUÍMICAS Em reações químicas industriais é comum o uso de reagentes impuros, por motivo de serem mais baratos ou por se tratarem, por exemplo, de minérios. O calcário, por exemplo, que é um tipo de minério formado principalmente por CaCO3 (substância principal), porém é acompanhado de várias outras substâncias, chamadas de impurezas. Deste modo, se uma amostra de 25g é composta de 85% de pureza temos: Amostra: 25 g ------------------------ 100% Subst. principal: X g ----------------------- 85% X = 85 x 25 100 X = 21,25 g de substância pura.
  • 42.
    Ex27: Uma amostrade calcita, contendo 80% de carbonato de cálcio, sofre decomposição quando submetida a aquecimento, segundo a equação abaixo: CaCO3 → CaO + CO2 Qual a massa de óxido de cálcio obtida a partir da queima de 800g de calcita? -PASSO I: Cálculo da quantidade de reagente puro. 800 g ----------------------- 100% CaCO3 puro --------------- 80% CaCO3 puro = 800 x 80 100 CaCO3 puro = 640 g
  • 43.
    - PASSO II:Após o cálculo do reagente puro proceda como um caso geral de cálculo estequiométrico. Escreva e Balancie (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; CaCO3 → CaO + CO2 - PASSO III: Identificar no problema o dado e a pergunta; CaCO3 --------- CaO Equação: MM------------ MM Problema: 640 g ---------- X gramas de CaO =?
  • 44.
    - PASSO IV:Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; CaCO3 --------- CaO Equação: 100 g ---------- 56 g Problema: 640 g ---------- X gramas de CaO =? - PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 100 g ---------- 56 g 640 g ---------- X gramas de CaO =? X = 640 x 56 100 X = 358,4 g
  • 45.
    X. REAGENTE EMEXCESSO E LIMITANTE # IMPORTANTE ! 1º) Numa reação química, os reagentes presentes nem sempre estão de acordo com os coeficientes da equação química balanceada. 2º) Nesse caso, um dos reagentes será consumido primeiro e vai determinar o final da reação, sendo chamado de Reagente Limitante. 3o) O outro reagente que não foi totalmente consumido ou “restou” é chamado de Reagente em Excesso.
  • 46.
    # “Receita pararesolver” Quando são dadas duas quantidades de reagentes uma delas provavelmente está em excesso. -PASSO I. Escolha uma quantidade e Isole o outro valor; - PASSO II. Monte a regra de três entre o dado e a pergunta e a solucione; - PASSO III. Se o valor encontrado > valor isolado → reagente limitante. Se o valor encontrado < valor isolado → reagente em excesso. Se o valor encontrado = valor isolado → reagente em excesso.
  • 47.
    Ex31: Misturando-se 147gde ácido sulfúrico e 100g de hidróxido de sódio para que reajam segundo a equação descrita abaixo: H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O Pede-se calcular: a) a massa de sulfato de sódio formada; b) a massa do reagente que sobra (excesso) após a reação. - PASSO I: vamos escolher a massa de ácido sulfúrico (147g) e isolar a massa do hidróxido de sódio (100g);
  • 48.
    - PASSO II:vamos fazer o cálculo da quantidade de hidróxido de sódio que reagiria com 147g de ácido sulfúrico; H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O H2SO4 --------- 2 NaOH Equação: 98g ---------- 2 x 40g Problema: 147g --------- Xgramas de NaOH=? X = 147 x 80 98 X = 120 g de NaOH
  • 49.
    # I.P.C.: Nestestermos isso é impossível, pois o enunciado do problema informa que temos apenas 100g de NaOH. Como foi encontrado (120g) um valor maior que o isolado (100g) dizemos que o NaOH é o reagente limitante e que o H2SO4 é o reagente em excesso. Agora vamos inverter o cálculo, usaremos a quantidade de NaOH e isolaremos o valor de H2SO4 o excesso de H2SO4. H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O H2SO4 --------- 2 NaOH Equação: 98g ----------- 2 x 40g Problema: Ygramas H2SO4=? ---------- 100g Y = 100 x 98 80 Y = 122,5 g de H2SO4
  • 50.
    # I.P.C.: Agoraisso é possível, significa dizer que 100g de NaOH dados no problema reagem com 122,5g de H2SO4. Como temos 147g de H2SO4, ainda sobrarão 24,5g o que responde a pergunta (b) do exemplo 31. Então agora que sabemos o reagente limitante podemos calcular o valor do produto formado, procedendo como caso geral da estequiometria: - PASSO I: Escrever e Balancear (acertar os coeficientes) a equação química mencionada no problema; H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O - PASSO II: Identificar no problema o dado e a pergunta; 2 NaOH ------------ Na2SO4 Equação: MM----------------- MM Problema: 100g --------------- mgramas de Na2SO4 = ?
  • 51.
    - PASSO III:Montar uma proporção acertando os coeficientes entre produtos e reagentes; 2 NaOH ------------ Na2SO4 Equação: 2 x 40g-------------- 142g Problema: 100g --------------- mgramas de Na2SO4= - PASSO IV: Estabelecer e Solucionar uma regra de três simples entre o dado e a pergunta. 2 x 40g ---------- 142g 100g ---------- mgramas de Na2SO4=? m = 100 x 142 80 m = 177,5 g de Na2SO4