Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química

Apresentação em tema: "Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química"— Transcrição da apresentação:

1 Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Química
Ensino Médio, 2º Ano Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima

2 São conhecidas, atualmente, milhões de substâncias químicas.
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. São conhecidas, atualmente, milhões de substâncias químicas. Qual é a linguagem universal usada para representar uma substância ? Imagem : fir0002/GNU Free Documentation License Imagem : Editor at Large/Creative Commons Attribution- Share Alike 2.5 Generic C12H22O11 H2O Fórmulas

3 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Fórmula química Indica os elementos químicos que formam uma substância química e a proporção entre eles. Hidrogênio Oxigênio Carbono Hidrogênio Oxigênio C12H22O11 H2O 2 átomos 1 átomo 12 átomos 22 átomos 11 átomos 3

4 Tipos de fórmulas nos cálculos estequiométricos
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Tipos de fórmulas nos cálculos estequiométricos Fórmula percentual Fórmula mínima Fórmula molecular 4

5 Na aula de hoje estudaremos:
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Na aula de hoje estudaremos: Fórmula percentual. Fórmula mínima. 5

6 Em nosso dia a dia, ouvimos frases do tipo:
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Em nosso dia a dia, ouvimos frases do tipo: “a inflação do mês foi de 1,5%”; “no último ano, a população aumentou 2,3%”; “o preço da gasolina diminuiu 1,0%”. 6

7 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Na Química, acontece fato semelhante. Dizemos, por exemplo, que a composição centesimal do metano (CH4) é 75% de carbono e 25% de hidrogênio. Isso significa que, em cada 100g de metano, encontramos 75g de carbono e 25g de hidrogênio. Imagem : Álvaro Barbero Jiménez/Creative Commons Atribuição 3.0 Unported 7

8 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima 1. FÓRMULA PERCENTUAL A fórmula percentual ou centesimal indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa (100g, 100 Kg) da substância. 8

9 Portanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%O30%.
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Ex.1: Um estudante da rede estadual de Pernambuco realizou uma análise química de 0,40 g de um certo óxido de ferro e revelou que a amostra apresenta 0,28 g de ferro e 0,12 g de oxigênio. Determine a fórmula percentual. Resolução: Para o “Fe” Para o “O” Imagem : C John/Public Domain 0,40 g de óxido % X = 70 % de Fe 0,28 de Fe x 0,40 g de óxido % y = 30 % de O 0,12 g de O y Portanto, a fórmula percentual da amostra é Fe70%O30%. 9

10 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Agora é sua vez! Ex.2: (UEPB) Qual é o percentual de ferro e de oxigênio, respectivamente, de uma amostra de óxido de ferro que pesa 0,50 g, sabendo-se que a sua análise determinou uma composição de 0,35 g de ferro e 0,15 g de oxigênio ? a) 25% e 75% b) 75% e 25% c) 70% e 30% d) 30% e 70% e) 85% e 15% x 10

11 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Ex.3: O metano é um gás incolor, sua molécula é tetraédrica e apolar, de pouca solubilidade na água e, quando adicionado ao ar, transforma-se em mistura de alto teor inflamável. Sabendo que sua fórmula molecular é CH4 e que as massas atômicas do carbono e do hidrogênio são, respectivamente, 12 e 1, qual sua fórmula percentual? Imagem : Villasephiroth / Public Domain Resolução: Calcula-se a massa molecular do metano: CH = 16 g 16 g de metano % 12 g de C x 16g de metano % 4 g de H y X = 75% de C y = 25% de H Portanto, a fórmula percentual do metano é C75%H25%. 11

12 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL Agora é sua vez! Ex.4: (UNI-BH) Embora a palavra água seja escrita e pronunciada de formas diferentes, de acordo com cada língua como mostra a ilustração, a sua constituição percentual em massa é a mesma. Assim, na linguagem da Química, a água (H2O) possui composição centesimal de: a) H67%O33% b) H11,1%O88,9% c) H80%O20% d) H33,5%O66,5% Water Eau x Wasser Acqua Asia globe / Public Domain / 12

13 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 1. FÓRMULA PERCENTUAL A maior parte dos fertilizantes, usados atualmente na agricultura é constituída por três nutrientes principais: nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K). • N: entra na formação de proteínas encontradas no caule e nas folhas; • P: acelera o crescimento das raízes e o amadurecimento dos frutos; • K: protege as plantas contra doenças e promove o crescimento das sementes. Esses nutrientes são absorvidos pelas raízes; logo, os componentes dos fertilizantes são compostos solúveis em água. Imagem : Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported 13

14 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima 1. FÓRMULA PERCENTUAL Ex.5: O nitrogênio pode ser fornecido às plantas na forma de três compostos: sulfato de amônio — (NH4)2SO4, nitrato de amônio — NH4NO3, ou ureia — CO(NH2)2. Qual deles fornece maior teor de nitrogênio? (NH4)2SO4 NH4NO3 CO(NH2)2 MM = 132 g MM = 80 g MM = 60 g 132 g % 28 g de N --- x x = 21,2 % 80 g % 28 g de N --- y y = 35,0 % 60 g % 28 g de N --- z z = 46,7% Imagem : Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported Como podemos perceber, a ureia – CO(NH2)2 - apresenta maior teor de nitrogênio (z = 46,7%). Além disso, ela oferece outras vantagens: é mais barata e permanece no solo por mais tempo, o que favorece sua absorção. 14

15 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima 1. FÓRMULA PERCENTUAL Agora é sua vez! Ex.6: (USJT-SP) Uma jovem ganhou de seu noivo uma aliança de ouro 18 quilates, pesando 2,00 g, no dia dos namorados. Sabendo-se que o ouro de 18 quilates contém 75% (em massa) de ouro e que o cobre e a prata completam os 100% restantes, qual é a massa de ouro na aliança? 0,66 g 0,15 g 1,00 g 1,50 g 1,80 g x Imagem : Ernst Vikne/Creative Commons Attribution- Share Alike 2.0 Generic 15

16 Vamos visitar o LabVirt?
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Vamos visitar o LabVirt? Clique abaixo para aprendermos mais sobre o cálculo da fórmula percentual: Obs.: caso a simulação não seja executada normalmente, é necessário instalar o Adobe Flash Player (Link: 16

17 2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima 2. FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc. Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções. Revista Química Nova na Escola, 2008, Wilmo E. Francisco Junior. Disponível em: < Molécula da glicose: Fórmula molecular: C6H12O6 Proporção entre os átomos: 6 : 12 : 6 Imagem : Hinkel/GNU Free Documentation License Menor proporção entre os átomos: 1 : 2 : 1 Fórmula mínima: CH2O 17

18 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA A fórmula mínima ou empírica indica a proporção mínima, em números inteiros, dos átomos de cada elemento químico em uma molécula da substância. 18

19 Fórmula molecular e fórmula mínima de algumas substâncias
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA Tabela 1 Fórmula molecular e fórmula mínima de algumas substâncias Nome da substância Fórmula molecular Fórmula mínima Água H2O Peróxido de hidrogênio H2O2 HO Glicose C6H12O6 CH2O Ácido sulfúrico H2SO4 Sacarose C12H22O11 19

20 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima 2. FÓRMULA MÍNIMA Agora que já compreendemos o conceito de fórmula mínima, vamos aprender a obtê-la a partir da fórmula percentual. Fórmula percentual ? Fórmula mínima 20

21 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA Ex.7: Calcular a fórmula mínima de um composto que apresenta 43,4% de sódio, 11,3% de carbono e 45,3% de oxigênio (massas atômicas: Na = 23, C = 12, O = 16). Resolução: Dados Divisão das porcentagens pelas massas atômicas Divisão pelo menor dos valores encontrados Fórmula mínima 43,4% Na 43,4 = 1,88 23 1,88 = 2 0,94 Na2CO3 11,3% C 11,3 = 0,94 12 0,94 = 1 0,94 45,3% O 45,3 = 2,82 16 2,82 = 3 0,94 21

22 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA Agora é sua vez! Ex.8: (UFPB) O principal responsável pelo sabor amargo da cerveja é o mirceno. Sabendo-se que a composição centesimal deste composto é 88,2% em carbono e 11,8% em hidrogênio, é correto afirmar que o mirceno tem como fórmula mínima: a) C10H16 b) CH2 c) C3H5 d) C2H2 e) C5H8 x 22

23 QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA Ex.9: (UFV-MG) Sabe-se que, quando uma pessoa fuma um cigarro, pode inalar de 0,1 até 0,2 miligramas de nicotina. Descobriu-se em laboratório que cada miligrama de nicotina contém 74,00% de carbono, 8,65% de hidrogênio e 17,30% de nitrogênio. Calcule a fórmula mínima da nicotina. (Massas atômicas: C = 12, H = 1, N = 14) Resolução: Dados Divisão das porcentagens pelas massas atômicas Divisão pelo menor dos valores encontrados Fórmula mínima 74,0% C 74,0 = 6,17 12 6,17 = 5 1,24 C5H7N 8,65% H 8,65 = 8,65 1 8,65 = 7 1,24 17,3% N 17,3 = 1,24 14 1,24 = 1 1,24 23

24 2. FÓRMULA MÍNIMA x Agora é sua vez!
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. 2. FÓRMULA MÍNIMA Agora é sua vez! Ex.10: (VUNESP-SP) Considere as afirmações I, II e III, a respeito da nicotina, cuja fórmula molecular é C10H4N2. C10H4N2 é também a fórmula mínima da nicotina. Cada molécula de nicotina é formada por 10 átomos de carbono, 4 átomos de hidrogênio e 2 átomos de nitrogênio. 1 mol de moléculas de nicotina contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio. Estão corretas as afirmações: I apenas. d) I e III, apenas. I e II, apenas. e) I, II e III. II e III, apenas. x 24

25 NA AULA DE HOJE APRENDEMOS A...
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima NA AULA DE HOJE APRENDEMOS A... 1. Calcular a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa (100 g, 100 Kg) da substância. 2. Calcular a proporção mínima, em números inteiros, dos átomos de cada elemento químico em uma molécula da substância. Fórmula percentual ou centesimal Fórmula mínima ou empírica 25

26 Exercite seus conhecimentos resolvendo em casa:
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Exercite seus conhecimentos resolvendo em casa: Lista de exercícios em “pdf” com 63 questões sobre fórmula percentual e fórmula mínima, com gabarito. 26

27 Até a próxima aula! QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula percentual e fórmula mínima. Até a próxima aula! 27

28 Tabela de Imagens n° do slide
direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso 2A fir0002/GNU Free Documentation License 28/09/2012 2B Editor at Large/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic 7 Álvaro Barbero Jiménez/Creative Commons Atribuição 3.0 Unported 9 C John/Public Domain 11 Villasephiroth/Public Domain 13 e 14 Egomeman/Editada/Creative Commons Attribution 3.0 Unported 15 Ernst Vikne/Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic 17 Hinkel/GNU Free Documentation License