Aula de química para o Enem - Estequiometria Módulo 2

Estequiometria – Módulo 2

ENEM quimicasemmedo.blogspot.com

Prof. Máiquel Vieira

Prof. Maiquel Vieira
engmaiquel@gmail.com

LEI PONDERAIS DAS
REAÇÕES QUÍMICAS

ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira http://quimicasemmedo.blogspot.com/


Estequiometria das reações químicas
É o cálculo das quantidades das substâncias envolvidas numa reação química.
Bases para o estudo da estequiometria (século XVIII ) - Leis das Combinações
Químicas. Essas leis foram divididas em dois grupos:

Leis ponderais: relacionam as massas dos participantes de uma reação.
Lei volumétrica: relaciona os volumes dos participantes de uma reação.

ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira


LEIS PONDERAIS
Lei de Lavoisier - Lei da conservação das massas



LEIS PONDERAIS

Lei de Proust – Lei das proporções constantes

A composição da água apresentará sempre uma mesma relação entre as massas de hidrogênio e
oxigênio, qualquer que seja a massa de água considerada.



LEI VOLUMÉTRICA
Lei de Gay-Lussac – Lei da Combinação dos Volumes Gasosos

Temos então 2:1:2, que é uma proporção de números inteiros e pequenos



Observação:
-no primeiro exemplo: 2V + 1 V ≠ 3V
- no segundo exemplo: 1V + 1V = 2V
No segundo exemplo há, mas no
primeiro não há conservação de
volume durante a reação, ou
seja, houve contração de volume.


Curiosidades...



ESTEQUIOMETRIA



RELACIONANDO QUANTIDADES
Como saber a quantidade de produtos obtida a partir de
uma determinada quantidade de reagentes?

Como uma indústria calcula a quantidade de reagentes que
devem ser utilizados a fim obter a quantidade de produtos e
atender a encomenda de determinado(s) comprador(s)?

As indústrias de processos químicos visam econômica
e, portanto, buscam utilizar a menor quantidade possível de
reagentes e com o menor custo, para a mesma quantidade
produzida. Elas procuram a relação custo x beneficio.

Em Química, as relações em massas, volumes e mesmo em
quantidade de energia são denominadas cálculos
estequiométricos


Pense nesta situação e entenda o que fazemos quando aplicamos proporções nos
cálculos estequiométricos!! Aproveita, mistura os reagentes(ingredientes) e traz o
produto formado na próxima aula para avaliação do professor...



Interpretações de uma reação
Dados: massas atômicas do nitrogênio (N = 14) e do hidrogênio (H = 1)
Equação química balanceada de formação de amônia



Vamos praticar!!!
1)Calcular o número de mol de amônia produzido na reação de 5 mol de gás
nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio. R: 10 mol de NH3
2) Determinar a massa de amônia produzida na reação de 5 mol de gás nitrogênio
com quantidade suficiente de gás hidrogênio. (Dado: massa molar do NH3 = 17
g/mol) R: 170 g de NH3
3) Calcular a massa de amônia produzida na reação de 140 g de gás nitrogênio com
quantidade suficiente de gás hidrogênio. (Dados: massas molares do NH3 = 17
g/mol; N2 == 28 g/mol) R: 170 g de NH3

4) Determinar o volume de amônia, nas CNTP, produzido na reação de 140 g de
gás nitrogênio com quantidade suficiente de gás hidrogênio. (Dados: massa molar
do N2 == 28 g/mol e volume molar do NH3 nas CNTP = 22,4 L mol–1) R: 224 L de NH3



Vamos praticar!!!
5) Calcular a massa de óxido cúprico obtida a partir de 2,54g de cobre
metálico, dada a reação. (massas atômicas: O=16;Cu=63,5) (R: 3,18g de CuO)

Cu + O2  CuO

6) Calcular o volume de gás carbônico obtido nas condições normais de
temperatura e pressão, por calcinação de 200g de carbonato de cálcio (massas
atômicas: C=12, O=16;Ca=40) (R: 44,8 L de CO2)

CaCO3 ------> CaO + CO2



Vamos praticar!!!
7) Calcular o número de moléculas de gás carbônico obtido pela queima
completa de 4,8 g de carbono puro. (massa atômica: C=12) (R: 2,4.1023 moléculas de CO2)

8) Quais são as massas de ácido sulfúrico e hidróxido de sódio necessárias
para preparar 28,4 g de sulfato de sódio? (massas atômica: H=1; O=16;
Na=23; S=32) (R: 19,6g de H2SO4 e 16,0 g de NaOH)



Reações na indústria química
Os cálculos estequiométricos vistos até agora referem-se a condições teóricas. Na prática, em
certas situações, os reagentes são misturados em quantidades não
estequiométricas, ou então apresentam impurezas. Nem sempre, também, as reações
ocorrem com aproveitamento total.



REAGENTE EM EXCESSO
E LIMITANTE



REAGENTE EM EXCESSO E REAGENTE LIMITANTE
Reagente limitante: é consumido totalmente.
Reagente em excesso: resta certa quantidade sem reagir.

Imagine que tenhamos de montar o maior número possível de conjuntos
formados por um parafuso e duas porcas, e para isso disponhamos de cinco
parafusos e doze porcas.



Etapas sugeridas para resolução de questões que envolvem reagente
limitante e reagente em excesso:



Praticando é que se aprende!!

ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira R.45/35


PUREZA


REAÇÕES QUÍMICAS COM

SUBSTÂNCIAS IMPURAS
1 ª Possibilidade de cálculos envolvendo esta situação


ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira R. 160 g


2ª Possibilidade de cálculos envolvendo esta situação


ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira R. 150/187,5


RENDIMENTO



RENDIMENTO DE UMA REAÇÃO QUÍMICA
Na prática, nem sempre conseguimos obter a quantidade máxima possível de produtos. Assim, é comum
que a reação ocorra com um rendimento real menor que o rendimento teórico (100%). Para
determinar a porcentagem de rendimento real, devemos determinar antes o rendimento teórico, a
partir das quantidades estequiométricas




ELABORAÇÃO: Prof. Máiquel Vieira R. 80

Caiu no ENEM !!!

Em setembro de 1998, cerca de 10.000 toneladas de ácido sulfúrico (H2SO4) foram
derramadas pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul. Para minimizar o
impacto ambiental de um desastre desse tipo, é preciso neutralizar a acidez
resultante. Para isso pode-se, por exemplo, lançar calcário, minério rico em
carbonato de cálcio (CaCO3), na região atingida.
A equação química que representa a neutralização do H2SO4 por CaCO3, com a
proporção aproximada entre as massas dessas substâncias é:

H2SO4 + CaCO3  CaSO4 + H2O + CO2
1 tonelada reage com 1 tonelada sólido sedimentado gás

Pode-se avaliar o esforço de mobilização que deveria ser empreendido para enfrentar
tal situação, estimando a quantidade de caminhões necessária para carregar o
material neutralizante. Para transportar certo calcário que tem 80% de CaCO3, esse
número de caminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de

(A) 100. (B) 200. (C) 300. (D) 400. (E) 500.


Bibliografia:
USBERCO, João; Salvador, Edgard. Química Volume Único. 5ª.ed. São Paulo: Saraiva, 2002. 672 p.

FELTRE, Ricardo. Fundamentos de Química: vol. único. 4ª.ed. São Paulo: Moderna, 2005. 700 p.

BRADY, James; Humston, Gerard. Química Geral: vol. 1. 2ª.ed. Livros Técnicos e Científicos. 202 p.

Imagens: http://www.google.com.br/imghp?hl=pt-BR&tab=wi


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