a Matemática da Química Estequiometria: a Matemática da Química

Estequiometria deriva do grego “STOICHEON”, que significa . . . . . .“a medida dos elementos químicos”.

Em outras palavras, é o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas em massa, mols, em volume, número de átomos e moléculas, . . .

Importância . . . Nas indústrias ou nos laboratórios, objetiva calcular teoricamente a quantidade de reagentes a ser usada em uma reação, prevendo a quantidade de produtos.

Lei de Dalton 2. Lei de Lavoisier 3. Lei de Proust A estequiometria das reações químicas tem como base as Leis Ponderais, já estudadas . . . Lei de Dalton 2. Lei de Lavoisier 3. Lei de Proust

Para efetuarmos cálculos estequiométricos, ajuda muito observar a sequência . . . a) escrever a equação envolvida; b) acertar os coeficientes da equação (ou equações); Obs: Uma equação química só estará corretamente escrita após o acerto dos coeficientes, sendo que, após o acerto, ela apresenta significado quantitativo.

Para efetuarmos cálculos estequiométricos, ajuda muito observar a sequência . . . c) relacionar os coeficientes com mols; d) estabelecer entre o dado e a pergunta do problema uma regra de três.

Exemplificando com a reação de combustão do etanol (álcool) . . . C2H6O + O2 CO2 + H2O C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O 1 mol 3 mol 2 mol 3 mol Com o balanceamento, ficamos com a proporção em mols.

Dai, inúmeros cálculos são possíveis . . .

Cálculos mais comuns . . . Relação quantidade em mols – quantidade em mols Os dados do problema e as quantidades incógnitas pedidas são expressos em termos de quantidade em mols.

Cálculos mais comuns . . . Relação entre quantidade em mols e massa Os dados do problema são expressos em termos de quantidade em mols (ou massa) e a quantidade incógnita é pedida em massa (ou quantidade em mols).

Cálculos mais comuns . . . Relação entre massa e massa Os dados do problema e as quantidades incógnitas pedidas são expressos em termos de massa.

Relação entre massa e volume Cálculos mais comuns . . . Relação entre massa e volume Os dados do problema são expressos em termos de massa e a quantidade incógnita é pedida em volume.

Cálculos mais comuns . . . Relação entre número de moléculas (átomos) e massa, quantidade em mols ou volume Os dados do problema são expressos em termos de número de moléculas ou número de átomos e a quantidade incógnita é pedida em massa, quantidade em mols ou volume.

Problemas envolvendo mais de uma reação Cálculos mais comuns . . . Problemas envolvendo mais de uma reação Devemos escrever todas as reações envolvidas no problema e efetuar o balanceamento. Neste caso, é possível efetuar a soma algébrica das reações, bastando, para isso, multiplicar ou dividir as reações, a fim de cancelarmos as substâncias intermediárias e termos, então, uma única reação.

Problemas envolvendo reagentes em excesso Cálculos mais comuns . . . Problemas envolvendo reagentes em excesso Quando o exercício fornece quantidades (massa, volume, mols, etc.) de dois reagentes, devemos verificar se existe excesso de algum reagente.

Problemas envolvendo reagentes em excesso Cálculos mais comuns . . . Problemas envolvendo reagentes em excesso As quantidades de substâncias que participam da reação são sempre proporcionais aos coeficientes da equação. Se a quantidade de reagente estiver fora da proporção indicada pelos coeficientes da equação, reagirá somente a parte que se encontra de acordo com a proporção; a parte que estiver a mais não reage e é considerada excesso.

Exemplos simples . . . Quantos mols de níquel (Ni) há em 4,50 g deste elemento? Ni= 58,71 u 1 mol Ni 58,71 g x 4,50 g x = 0,077mol de Ni

Quantos gramas de ouro (Au) existem em 0,250 mol deste metal? Exemplos simples . . . Quantos gramas de ouro (Au) existem em 0,250 mol deste metal? 1 mol de Au = 197,0 g 1 mol Au 197,0 g 0,250 mol de Au y y = 49,25 g de Au

CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g) Exemplos simples . . . Carbeto de cálcio reage com água para formar hidróxido de cálcio e acetileno. Qual é o reagente limitante quando 100 g de água reage com 100 g de carbeto de cálcio? CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g) Massa molar do CaC2 - 64,10 g/mol Massa molar da H2O - 18,0 g/mol

Exemplos simples . . . 1 mol CaC2 64,10g de CaC2 x 100g de CaC2 x = 1,56 mol de CaC2 (limitante) 1 mol H2O 18g de H2O y 100 g de H2O y= 5,5 mol de H2O

Excesso de água: 5,55 mol – 3,12mol = 2,43 mol H2O Exemplos simples . . . 1 mol CaC2 2 mol de H2O 1,56 mol CaC2 z z = 3,12 mol de H2O Excesso de água: 5,55 mol – 3,12mol = 2,43 mol H2O

. . . mas antes faça e refaça os exercícios propostos ! Estamos encerrando. . . . . . mas antes faça e refaça os exercícios propostos !