PROJETO AULÃO DE QUÍMICA LICEU PROFESSOR FRANCISCO OSCAR RODRIGUES PROFESSORA ANA KÉDYNA RIBEIRO MARÇO/2014

HOJE É SÁBADO...

MAS...DE REPENTE... VOCÊ LEMBRA QUE TEM AULÃO DO ENEM! #partiuliceu!

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Temas abordados: Equações químicas; Reatividade química; Massa atômica e massa molecular; O mol; Fórmulas mínimas a partir de análises; Informações quantitativas a partir de equações balanceadas; Reagentes limitantes.

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO Stoicheon = elemento Estequiometria Metron = medida É o estudo das relações quantitativas (átomos, moléculas, massa, volume) entre as substâncias que participam de uma reação química. Baseado nas leis: Lei da conservação da massa (Lavoisier) Lei das proporções definidas (Proust)

Equações Químicas Reagentes – Substâncias iniciais que provocam uma reação e encontram-se à esquerda na equação. Produtos – Resultado da reação e encontra-se à direita na equação.

Lei de Lavoisier ou Lei da conservação da massa Leis ponderais São as leis relativas as massas das substâncias que participam das reações químicas Lei de Lavoisier ou Lei da conservação da massa

EXERCITANDO!

EXERCITANDO!

Lei de Proust ou Lei das proporções constantes Leis ponderais Lei de Proust ou Lei das proporções constantes Verificando a Lei de proust:

EXERCITANDO!

Equações Químicas H2 + O2  H2O A representação respeita a Lei de Conservação das Massas? Para ajustar essa equação, coloca-se a frente das substâncias, números que multiplicam a quantidade de cada elemento desta substância. Esses números são chamados de Coeficientes Estequiométricos. Observe que agora a Lei de Conservação das Massas foi respeitada (Eq. Balanceada).

Regras para o Balanceamento das Equações 1ª) Raciocine inicialmente com elementos que aparecem em uma única substância, em cada membro; 2ª) Verificado esses elementos, escolha aquele que tenha maiores índices; 3ª) Escolhido o elemento, transfira seus índices de um membro para outro, usando-os como coeficientes; 4ª) Prossiga com o mesmo raciocínio até o término do balanceamento. N2 + H2 → NH3

N2 + H2 → NH3 3 2 N2 + 3H2 → 2 NH3 Eq. Balanceada Reagentes N = 2 H = 2 Produtos N = 1 H = 3 2x1 = 2 3x2 = 6 2x3 = 6 Observe que se começa pelo H, seguindo a regra 1. Agora resta apenas acertar o N. Para isso deve-se colocar o coeficiente 2 no NH3: N2 + 3H2 → 2 NH3 Eq. Balanceada

HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O 2 2 2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O Balanceamento, acerto de coeficientes - método das tentativas HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + H2O 2 2 Reagentes H = 3 Cl = 1 Ca = 1 O = 2 Produtos H = 2 Cl = 2 Ca = 1 O = 1 2x1 + 2 = 4 2x2 = 4 2x1 = 2 2x1 = 2 Inicia-se o acerto pelo Cl, seguindo as regras mencionadas. E para acertar os valores de H e O coloca-se o coeficiente 2 na água: 2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O Eq. Balanceada

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O Eq. Balanceada Balanceamento, acerto de coeficientes - método das tentativas H2SO4 + KOH → K2SO4 + H2O 2 2 Reagentes S = 1 H = 3 O = 5 K = 1 Produtos S = 1 H = 2 O = 5 K = 2 2 + 2x1 = 4 2x2 = 4 4 + 2x1 = 6 4 + 2x1 = 6 2x1 = 2 Note que o elemento que aparece em uma única substância e desbalanceado é o K. Por isso, colocamos o coeficiente 2 no KOH. Para finalizar, colocamos na água o coeficiente 2 para acertar o H e por conseguinte o O. H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O Eq. Balanceada

Agora é sua vez – Atividades Complementares 1 Química Balanceamento, acerto de coeficientes - método das tentativas Agora é sua vez – Atividades Complementares 1 Al2S3 + H2O → Al(OH)3 + H2S 6 2 3 SOLUÇÃO

Agora é sua vez – Atividades Complementares 2 Química Balanceamento, acerto de coeficientes - método das tentativas Agora é sua vez – Atividades Complementares 2 3 H2S + Fe(OH)3 → Fe2S3 + H2O 2 6 SOLUÇÃO

Reação de combinação e decomposição Tipos de reatividade Reação de combinação e decomposição

Tipos de reatividade CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + calor Combustão: Reação química exotérmica entre uma substância e um gás, geralmente o oxigênio, para liberar calor. CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O + calor

Massa atômica e massa molecular Massas atômicas na Tabela Periódica CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

II. Massa atômica e massa molecular Identificada a massa atômica e a atomicidade dos elementos que compõem uma substância, determina-se sua massa molecular. Massas moleculares a partir da Tabela Periódica CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

Quantidade de matéria – mol Origem: palavra latina moles (porção, quantidade) É a unidade utilizada para relacionar um número grande de átomos, íons e moléculas. 1 mol = 6,0221367 x 10²³ partículas CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA

Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de enxofre reage com 1,12 g de ferro, formando sulfeto de ferro II? CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA 28

Passos básicos para a resolução dos exercícios de cálculo estequiométrico Que massa de água é obtida na reação de 8 mol de gás oxigênio com hidrogênio, suficiente para consumir todo o oxigênio? CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA 29

a) Escreva as equações das reações. 2 (Ufes) A decomposição térmica do carbonato de cálcio produz óxido de cálcio e dióxido de carbono. Decompondo-se 5,0 g de carbonato de cálcio impuro e recolhendo-se todo o dióxido de carbono produzido num recipiente contendo uma solução de hidróxido de bário, obtiveram-se 8,0 g de carbonato de bário. Dados: Ca = 40; C = 12; O = 16; Ba = 137. a) Escreva as equações das reações. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? 2 b) Qual a pureza do carbonato de cálcio? EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 31

Dados: massas molares (g/mol): CaO = 56; CaC2 = 64. (UFV-MG) O gás acetileno (C2H2), matéria-prima para o preparo de diversos compostos químicos, pode ser obtido pela reação do carbeto de cálcio (CaC2) com água à temperatura ambiente. O carbeto de cálcio é produzido industrialmente através da reação entre óxido de cálcio (CaO) e uma fonte de carbono (carvão mineral ou vegetal). As equações abaixo representam as reações ocorridas. Dados: massas molares (g/mol): CaO = 56; CaC2 = 64. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

b) Supondo 100% de rendimento, a massa de gás acetileno 4 a) Supondo 100% de rendimento, a massa de carbeto de cálcio obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: b) Supondo 100% de rendimento, a massa de gás acetileno obtida a partir de 280,5 g de óxido de cálcio é: EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 33

7 (UFG-GO) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 · 10-5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo? Dado: Fe = 56. a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: C CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

Sabendo que MH2 = 1 g/mol e MO2 = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. 12 (UnB-DF, adaptado) Considere uma amostra de 180 mL de água destilada, com densidade igual a 1 kg/L, contida em um copo. Sabendo que MH2 = 1 g/mol e MO2 = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. a) ( ) No copo, encontram-se 18,06 ∙ 1024 átomos. b) ( ) O número de moléculas contidas no copo é igual ao número de átomos encontrados em uma amostra de 120 g de carbono 12. c) ( ) Para se produzir a quantidade de água contida no copo, é preciso reagir totalmente 30 g de H2 com 150 g de O2. d) ( ) A massa molecular de água no copo é igual a 180 g. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS V F CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

18 (UFRN) ANOTAÇÕES EXERCÍCIOS ESSENCIAIS CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR

18 No quadro a seguir, são fornecidas algumas propriedades de substâncias possivelmente envolvidas na questão. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR 37

RESPOSTA: O rendimento da reação foi inferior a 100%. Baseando-se nas informações do texto e do quadro acima, responda às solicitações propostas. Dados: Ba = 137; C = 12; O = 16. a) Explique, segundo a lei das proporções definidas, por que o sulfato de bário (BaSO4) obtido continha impureza de carbonato de bário (BaCO3). RESPOSTA: O rendimento da reação foi inferior a 100%. RESPOSTA: BaCO3 + 2 HC  BaC2 + H2O + CO2 O BaC2 é um sal solúvel e isso permitiu que íons bário fossem absorvidos pelo sistema digestório.

drico (HC) presente no estômago humano, como foi possível a 18 drico (HC) presente no estômago humano, como foi possível a c) Calcule a massa de sulfato de bário impuro (com 14% de BaCO3) suficiente para matar um paciente, sabendo que a dose letal média do íon Ba2+ é 35 mg. EXERCÍCIOS ESSENCIAIS RESPOSTA: CÁLCULOS QUÍMICOS E SUAS UNIDADES DE MEDIDA — NO VESTIBULAR