Cálculo Estequiométrico

BrigadeiroIngredientes

2 latas de leite condensado4 colheres de sopa de chocolate meio amargo em pó1 colher de sopa de manteigachocolate granulado

ProcedimentoColoque os ingredientes em uma panela e aqueça-os em fogo

brando; mexa-os constantemente até a massa se desprenderdo fundo. Quando isso acontecer, transfira a massa para umprato untado com manteiga, no qual deve ficar até esfriar.

Em seguida, faça pequenas bolinhas com pedaços da massa resfriada.A proporção sugerida rende 50 brigadeiros, que devem ser passados em chocolate granulado.

Se a proporção não for essa, o resultado será bem diferente do esperado.Vamos, agora, relacionar quantidades.

1. Se decidirmos fazer uma quantidade maior de brigadeiros e, para tanto, utilizarmos 10 latasde leite condensado em vez de 2, precisaremos também acertar as quantidades dos outrosingredientes. Para 10 latas de leite condensado, serão necessárias quantas colheres desopa de chocolate meio amargo em pó e de manteiga?Resolução

proporção: 2 4 1

então: 10 x yx = 20 y = 5

2. De quanto de cada ingrediente necessitaremos para preparar 500 brigadeiros?Resolução

PARTE 1 — QUÍMICA GERAL248

latas de leitecondensado2

colheres de sopa dechocolate em pó+ 4

colher de sopa de manteiga+ 1 brigadeiros50

+ +

+ =+

20 colheres de sopa de chocolate em pó5 colheres de sopa de manteiga

Logo, serão necessárias

12

3

20 latas de leite condensado40 colheres de sopa de chocolate em pó10 colheres de sopa de manteiga

Logo, serão necessárias

12

3

proporção: 2 4 1 50então: z x y 500

z = 20 x = 40 y = 10

Leite condensado

chocolate manteiga

Leite condensado

chocolate manteiga

Prof. Júlio Xavier

Estequiometria Leis ponderais

Leis volumétricas

É usado para determinar a quantidade de reagentes que devem ser usados e, consequentemente, de produtos que serão obtidos em uma reação química

Vejamos, por exemplo, a reação que permite produzir amônia (NH3):

Essa conclusão, de grande importância, mostra que os coeficientes de cada subs-tância, numa equação balanceada, correspondem aos números de mol de cada um dosparticipantes.

A quantidade de matéria em mol pode ser expressa em outras grandezas, tais como:massa em gramas, volume de gases e, ainda, número de moléculas.

Conhecendo as massas atômicas do nitrogênio (N = 14) e do hidrogênio (H = 1),pode-se interpretar a equação de formação da amônia de várias maneiras:

O que foi demonstrado para a reação de formação da amônia é válido para qualquerreação química, o que permite prever as quantidades de reagentes e produtos envolvi-dos em uma reação.

Veja, em outros exemplos, como são feitas as adequações.• calcular o número de mol de amônia produzido na reação de 5 mol de gás nitrogênio

com quantidade suficiente de gás hidrogênio.N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

A equação, que nos foi fornecida devidamente balanceada, indica a proporção emmol dos participantes.

Assim:

PARTE 1 — QUÍMICA GERAL250

1 mol de N2 3 mol de H2 2 mol de NH3

1 molécula de N2

+

+

1 (6,0 · 1023)moléculas de N2

x 6,0 · 1023

3 moléculas de H2

3 (6,0 · 1023)moléculas de H2

x 6,0 · 1023

2 moléculas de NH3

2 (6,0 · 1023) moléculas de NH3

x 6,0 · 1023

massa molar (g/mol)

22,4 L/mol CNTP (gás)

6,0 . 1023 moléculas/mol

em massa

em volume

em númerode moléculas

1 mol equivale

1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

1 moléculamicroscópico: 3 moléculas 2 moléculas

Interpretação

molecular

1 N2(g)

1 molécula1 (6,0 · 1023)

moléculas

3 H2(g)

3 moléculas3 (6,0 · 1023)

moléculas

2 NH3(g)

2 moléculas2 (6,0 · 1023)

moléculasnúmero de mol 1 mol 3 mol 2 mol

massa 28 g 6 g 34 gvolume (CNTP) 22,4 L 67,2 L 44,8 L

+

interpretação:

então:

x = ⇒ x = 10 mol de NH35 mol · 2 mol

1 mol

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

1 mol 2 mol5 mol x

Vejamos, por exemplo, a reação que permite produzir amônia (NH3):

Essa conclusão, de grande importância, mostra que os coeficientes de cada subs-tância, numa equação balanceada, correspondem aos números de mol de cada um dosparticipantes.

A quantidade de matéria em mol pode ser expressa em outras grandezas, tais como:massa em gramas, volume de gases e, ainda, número de moléculas.

Conhecendo as massas atômicas do nitrogênio (N = 14) e do hidrogênio (H = 1),pode-se interpretar a equação de formação da amônia de várias maneiras:

O que foi demonstrado para a reação de formação da amônia é válido para qualquerreação química, o que permite prever as quantidades de reagentes e produtos envolvi-dos em uma reação.

Veja, em outros exemplos, como são feitas as adequações.• calcular o número de mol de amônia produzido na reação de 5 mol de gás nitrogênio

com quantidade suficiente de gás hidrogênio.N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

A equação, que nos foi fornecida devidamente balanceada, indica a proporção emmol dos participantes.

Assim:

PARTE 1 — QUÍMICA GERAL250

1 mol de N2 3 mol de H2 2 mol de NH3

1 molécula de N2

+

+

1 (6,0 · 1023)moléculas de N2

x 6,0 · 1023

3 moléculas de H2

3 (6,0 · 1023)moléculas de H2

x 6,0 · 1023

2 moléculas de NH3

2 (6,0 · 1023) moléculas de NH3

x 6,0 · 1023

massa molar (g/mol)

22,4 L/mol CNTP (gás)

6,0 . 1023 moléculas/mol

em massa

em volume

em númerode moléculas

1 mol equivale

1 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

1 moléculamicroscópico: 3 moléculas 2 moléculas

Interpretação

molecular

1 N2(g)

1 molécula1 (6,0 · 1023)

moléculas

3 H2(g)

3 moléculas3 (6,0 · 1023)

moléculas

2 NH3(g)

2 moléculas2 (6,0 · 1023)

moléculasnúmero de mol 1 mol 3 mol 2 mol

massa 28 g 6 g 34 gvolume (CNTP) 22,4 L 67,2 L 44,8 L

+

interpretação:

então:

x = ⇒ x = 10 mol de NH35 mol · 2 mol

1 mol

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

1 mol 2 mol5 mol x

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Como resolver?

Escrever a equação e fazer o seu balanceamento;

Identificar as substâncias envolvidas;

Verificar qual a proporção, em mol, das substâncias;

Preparar a regra de três.

Casos Simples

1) O metal manganês, empregado na obtenção de ligas metálicas, pode ser obtido no estado líquido, a partir do mineral pirolusita, MnO2, pela reação representada por: Determine a massa de alumínio, em quilogramas, que deve reagir completamente para a obtenção de 165 kg de manganês, é a) 54. b) 108. c) 192. d) 221. e) 310.

3MnO2 s( ) + 4A s( )→ 3Mn ( ) + 2A2O3 s( )

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2) A morte de lagos e rios deve-se à presença, na água, de substâncias orgânicas que, sob a ação de bactérias, se degradam, consumindo o oxigênio dissolvido. Uma amostra de água poluída contêm 0,06g de matéria orgânica, na forma de uréia, que se degrada como representa a equação:

CO(NH2)2(aq) + 4 O2(aq) → CO2(aq) + 2HNO3(aq) + H2O Para degradar 0,06g de uréia, a massa de O2 consumida, expressa em mg, é: (Dados: Massa molar da uréia = 60g/mol, do O2 = 32g/mol) 01) 0,128 02) 1,28 03) 12,8 04) 128 05) 1280

3) Em alguns antiácidos, emprega-se hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, como agente neutralizante do ácido clorídrico, HCl, contido no suco gástrico, segundo a equação não balanceada:

Mg(OH)2 + HCl MgCl2 + H2O Supondo-se que alguém tenha 37 mg de ácido no estômago, a massa de base necessária para completa neutralização será: Dado: Massa molar do HCl = 37 g/mol Massa molar do Mg(OH)2= 58g/mol a) 58 mg b) 29 mg c) 36,5 mg d) 19 mg e) 116 mg

4) Uma das reações mais comuns é a de neutralização de um ácido inorgânico forte. Por exemplo, uma solução aquosa de ácido clorídrico é neutralizada por carbonato de sódio conforme mostrado na equação abaixo: Dado: M(Na2CO3) = 106 g/mol

HCl + Na2CO3 CO2 + H2O + NaCl Considerando uma reação completa com o carbonato de sódio, a quantidade de matéria, em mol, do produto gasoso produzido a partir de 5,3 g do sal é: a)  1,0 d) 0,2 b) 0,05 e) 0,02 c) 6,5

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5) Um astronauta elimina cerca de 470,4 litros de gás carbônico por dia (nas CNTP). Suponha que se utilize hidróxido de sódio para absorver o gás produzido, segundo a equação:

2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O Qual é a massa de hidróxido de sódio necessário por dia de viagem? a) 0,924 kg d) 16,8 kg b) 8,40 kg e) 40 kg c) 1,68 kg

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6) Um comprimido efervescente contém bicarbonato de sódio (NaHCO3) e um ácido orgânico. Em contato com água, ocorre a reação:

NaHCO3 + HX à NaX + H2O + CO2

Sabendo-se que em cada comprimido existe 0,84 g de NaHCO3, qual o número de comprimidos necessários para a produção de 224 L de gás carbônico nas condições normais de temperatura e pressão? a) 10 d) 100 b) 20 e) 1000 c) 50

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7) O estômago de um paciente humano, que sofre de úlcera duodenal, pode receber, através de seu suco gástrico, 0,3 mol de HCℓ por dia. Suponha que ele use um antiácido que contenha 26g de Al(OH)3 por 1.000 mL de medicamento. O volume apropriado de antiácido que o paciente deve consumir por dia para que a neutralização do ácido clorídrico seja completa é: 01) 960mL 02) 720mL 03) 300mL 04) 80mL 05) 49mL

8) Considere a reação balanceada a seguir:

C12H22O11(s) + H2O(l) → 4 C2H5OH(l) + 4 CO2(g) A massa de sacarose, em quilos, necessária para produzir um volume de 57,5 L de etanol, sabendo que este líquido apresenta densidade igual a 0,8 g/mL é igual a: a) 230 b) 42,5 c) 85,5 d) 74,3 e) 57,5

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