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Cálculo Estequiométrico
Rodrigo Bandeira
Cálculo EstequiométricoBalanceamento de Reações
“Quantidade de cada elemento antes de depois da seta devem ser iguais”
N2(g) + H2(g) NH3(g)231
Coeficientes Estequiométricos
NH3
NH3
H2
H2
H2
N2
Cálculo EstequiométricoBalanceamento de Reações
Exemplos:
H2(g) + O2(g) H2O(g)22
C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)3 4 5
MgO(s) + P2O5(g) Mg3(PO4)2(s)3
HBr(aq) + Ba(OH)2(aq) BaBr2(aq) + H2O(l)2 2
H2SO4(aq) + Al(OH)3(aq) Al2(SO4)3(aq)+ H2O(l)23 6
Cálculo EstequiométricoGrandezas Químicas
1 m
ol
6,0 x 10 23
Massa molar (g/mol)
22,4 L (gás nas CNTP)
Cálculo EstequiométricoComo Funciona a reação?
Observe a reação balanceada:1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
1 mol N2 3 mol H2 2 mol NH3
6x1023
moléculas de N2
18x1023
moléculas de H2
12x1023
moléculas de NH3
28g de N2 6g de H2 34g de NH3
22,4L de N2 67,2L de H2 44,8L de NH3
Lei de Lavoisier ou lei da conservação das massas
"Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se
transforma".
"Numa reação química que ocorre em sistema fechado, a massa
total antes da reação é igual à massa total após a
reação".
ouΣ massas dos reagentes = Σ massa dos produtos
Cálculo EstequiométricoLeis Ponderais
Lei de Lavoisier ou lei da conservação das massas
Cálculo EstequiométricoLeis Ponderais
Exemplos:Água transformando-se em gás hidrogênio e gás oxigênio:
É uma reação de decomposição
H2O(l) H2(g) O2(g)+2 2
2 x 18g36g 2 x 2g 32g+4g
As massas das substâncias envolvidas podem variar mas a Lei de Lavoisier continua sendo obedecida:
massa de H2O (g) massa H2 (g) massa de O2 (g)
Exp. 1 28 6
Exp. 2 1,5 8,5
Exp. 3 170 140
22
10
30
Lei de Proust ou lei das proporções constantes
Exemplo:
massa de H2O (g) massa H2 (g) massa de O2 (g)
Exp. 1 18 2 16
Exp. 2 36 4 32
Exp. 3 72 8 64
Cálculo EstequiométricoLeis Ponderais
H2O(l) H2(g) O2(g)+2 2
Uma determinada substância pura contém sempre asmesmas partículas, combinadas na mesma proporçãoem massa, independente da sua origem.
Lei de Proust ou lei das proporções constantes
Exemplo: Reação de síntese da amônia
Cálculo EstequiométricoLeis Ponderais
NH3(l)N2(g) H2(g)+ 23
17Exp. 3
24Exp. 2
34628Exp. 1
massa de N2 (g) massa H2 (g) massa de NH3 (g)
112 136
14 3
No cálculo estequiométrico são comparados valores de mol, massa ou volume das substâncias participantes da reação.
Para realizar um cálculo estequiométrico, deve-se observar os seguintes passos:
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos
1º passo: Escrever a equação química.
2º passo: Identificar quais as substâncias das quais se fornecem dadose de quais substâncias se deseja obter valores.
3º passo: Verificar os tipos de dados fornecidos e que se deseja: massa, volume, mol, etc.
4º passo: Relacionar os tipos de dados fornecidos e que se deseja obter com a proporção da massa molar, volume molar, etc.
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x mol)
Considere a reação de combustão do etanol (C2H5OH):
C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
Calcule o nº de mol de C2H6O necessários para reagir com
15 mol de O2.
C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
1 mol 3 mol
X 15 mol
X =15
3= 5 mol de C2H5OH
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x mol)
Considere a reação de combustão do etanol (C2H5OH):
C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
Calcule o nº de mol de gás carbônico (CO2) quando são
consumidos 9 mol de gás oxigênio O2.
C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
2 mol3 mol
X9 mol
X =9 x 2
3= 6 mol de CO2
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x massa)
Considere a reação a seguir:
2 KClO3 2 KCl + 3 O2
Calcule a massa de O2 produzida quando 22,4g de KClO3
reagem. (Dado: K=39; Cl=35; O=16)
2 KClO3 2 KCl + 3 O2
3 mol2 mol
m =22,4 x 3 x 32
2 x 122
8,81g de O22x122g 3x32gm22,4g
m =
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x massa)
Considere a reação a seguir:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Calcule a massa de H2O produzida com 220g de CO2
reagem. (Dado: C=12; O=19; H=1)
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2 mol1 mol
m =220 x 2 x 18
44
180g de H2O1x44g 2x18g
m220gm =
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (volume x volume)
Considere a reação a seguir:
N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
Calcule o volume, nas CNTP, de NH3 produzidos quando 11,2L de H2, nas CNTP, reagem.
N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
2 mol3 mol
V =11,2 x 2 x 22,4
3 x 22,4
7,47L de NH33x22,4L 2x22,4L
V11,2LV =
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (massa x volume)
Considere a reação a seguir:
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Calcule o volume, nas CNTP, de CO2 produzidos quando 200g de CaCO3 reagem. (Dado: Ca=40; C=12; O=16)
CaCO3 +2HCl CaCl2 + CO2 +H2O
1 mol1 mol
V =200 x 22,4
44,8L de CO2
100g 22,4L
V200gV =
100
Cálculo EstequiométricoOs Cálculos (mol x massa)
Considere a reação a seguir:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
Calcule a massa de H2O produzida quando 6 mol de CH4
reagem. (Dado: C=12; O=19; H=1)
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2 mol1 mol
m = 6 x 2 x 18
216g de H2O1 mol 2x18g
m6 molm =