Estequiometria – Cap. 3 Jefferson de C. Gonçalves – 15858 Raphael M. Lomonaco Neto - 15883 Estequiometria As reações químicas, representadas por equações químicas, quantificam e qualificam as substâncias antes e após suas interações. Tal caracterização, é dada através da estequiometria. Antoine-Laurent de Lavoisier: O pai da química moderna Foi o primeiro cientista a enunciar o princípio da conservação da matéria. Célebre pela sua frase "Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma." Lavoisier: Pai da química moderna Reatividade A reatividade, também caracterizada pela estequiometria pode ser classificada em: 1. Combustão: _CH4(g) + _O2(g) _CO2(g) + _H20(g) 2. Combinação: _N2(g) + _H2(g) _NH3(g) 3. Decomposição: _H2O(l) _H2(g) + _O2(g) (equações não balanceadas) J Unidade Atômica 1/12 do C12 = 1u.m.a. R O Mol Amadeo Avogadro “Mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quanto átomos contidos em 0,012 quilograma de carbono-12.” Constante de Avogrado x Unidade de Massa Atômica 1/12 x 12g = 1 g de C12 = 1 u.m.a. 12g de C12 = 6,0221763 x 1023 moléculas 1mol = Constante de Avogadro As Representações As substâncias e os elementos são representados por fórmulas, instituídas por letras e números. Exemplos: Ca(OH)2, MgO2 R As fórmulas também podem ser escritas na notação empírica ou percentual: C6H12O6 - CH2O (empírica) - C40,0%H6,7%O53,3% (percentual) Balanceamento A proporção entre as moléculas em uma reação deve ser mantida e respeitada para que haja o melhor aproveitamento dos reagentes. Durante o cálculo estequiométrico, é comum identificar excesso de um dos reagentes. O outro reagente, que então limitará a quantidade de produtos produzidos, é chamado “reagente limitante”. Tipos de Balanceamento Por tentativa e erro: 1 Na2O + 2 HBr 2 NaBr + 1 H2O Por Óxido-redução: 1 Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2 Redução: ∆ = 3e- J Oxidação: ∆ = 2e- Produção Teórica x Real Produção Teórica: quantidade de produto que será formado pela reação completa dos reagentes. Sempre é maior ou igual à produção real, devido à formação de substratos ou à presença de impurezas. Rendimento: razão entre a produção real e a produção teórica, estipulado entre 0 e 1. A eficiência também pode ser apresentada na forma percentual. Exercício Prático Durante uma pesquisa sobre o processo de conversão do minério de ferro Fe2O3 em Fe, realizou-se a seguinte reação: Fe2O3(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) Pergunta-se: a) A partir de 150g de Fe2O3, qual a produção teórica de minério de ferro ? b) Qual o rendimento percentual da reação, se foram produzidos 89,7g de ferro ? (Dado: Fe2O3(s) é reagente limitante) R Resolução (M.m.(g/mol):Fe = 56, O = 16, C = 12) Ia) Balanceamento: 1 Fe2O3(s) + 3 CO(g) 2 Fe(s) + 3 CO2(g) II- Reagente Limitante: Conforme dado, Fe2O3(s III- 1 Fe2O3(s) + 3 CO(g) 2 Fe(s) + 3 CO2(g) Dados: 150g mFe (g) Esteq.: 1x(160g) 2x(56g) mFe(g) = 105g b) η = Produção Real x 100 = 89,7g Produção Teórica 105g η ≈ 85 % Bibliografia Sites acessados: (figuras) http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol http://pt.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier (Acesso em 06/08/2008, às 16h 27min) Livros utilizados: -(“Química”,Sardella, Ed. Ática, 5ª edição, 2003, São Paulo) -(“Química, Ciência Central”, Brown, LeMary, Bursten, 9ª edição, Ed. Pearson Hall) As reações químicas e as suas interações com o nosso cotidiano. Molécula de Hemoglobina Catalisador Automotivo Modelo para estudo do DNA (DeoxiriboNucleic Acid) Uso de reações químicas para o tratamento de água Ciclo do vírus da gripe Influenza Árvores de captação de CO2 Árvores de Captação de CO2 Professor Klaus Lackner – da Universidade de Columbia, EUA. CO2 caráter ácido (neutraliza com base) CO2(g) + 2 NaOH(aq) Na2CO3(aq) + H2O(l) Bibliografia - Árvores captadoras de CO2 : http://gliving.tv/news/synthetic-treescapture-carbon-dioxide/ (Acesso em 10/08/2008 às 01h 50min) - Imagens: www.google.com/images