Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Química
Ensino Médio, 2º Ano
Cálculos estequiométricos:
fórmula molecular.
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Olá!
Tente responder às questões propostas por este material multimídia.
Para facilitar, você encontra todas as questões prontas para serem
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http://www.4shared.com/office/PvDbT34/Clculos_estequiomtricos__Frmul.html
Bons estudos!
E um abraço!
(O autor)
Em 1783, Lavoisier anunciou que a água
era composta por hidrogênio e oxigênio,
com isso, estava propondo uma visão de
elemento químico totalmente diferente da
aristotélica, pois um elemento poderia
ser
definido
experimentalmente
como
qualquer substância que não pudesse ser
decomposta por métodos químicos.
Imagem: Jacques-Louis David e James
Caldwall / Antoine Lavoisier / United
States Public Domain..
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Antoine Lavoisier 1743-1794
QUÍMICA, 2º Ano do Ensino Médio
Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Teoria Atômica, em que afirmava que cada
elemento fosse constituído por uma única
espécie de átomos. Através de uma reação
química, os átomos de diferentes elementos
poderiam combinar-se para formar moléculas
que eram chamadas por Dalton de “Átomos
Compostos”. Dalton definiu a fórmula da água
como HO, em que um átomo de oxigênio
combinava-se com um de hidrogênio.
Imagem: John Dalton/ de “Arthur
Shuster & Arthur E. Shipley:
Britain's Heritage of
Science”London, 1917 / United
States Public Domain.
Posteriormente, em 1803, John Dalton propôs a
John Dalton 1766 -1844
Imagem: Joseph Louis Gay-Lussac
/ Autor Desconhecido /
Disponibilizado por Magnus Manske
/ United States Public Domain.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Joseph Louis Gay-Lussac1778 -1850
Gay-Lussac verificou que, na formação da água, dois volumes de hidrogênio
combinavam-se com um volume de oxigênio.
Logo após esse resultado, Berzelius sugeriu a fórmula H2O para a água.
A ideia de fórmula química surgiu com a necessidade de expressar as
quantidades das substâncias elementares que se combinam .
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Substâncias como o açúcar, formadas por não metais, são substâncias
Moleculares, ou seja, constituídas por moléculas, que em geral são pequenas
e eletricamente neutras. No estado sólido, essas moléculas estão
regularmente dispostas e, no estado líquido, movimentam-se mais livremente.
Imagem: Açucar bruto / Editor at Large / Creative
Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença
2.5 Genérica.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Ligação covalente:
• é uma ligação em que o par de elétrons compartilhado é formado pelos
elétrons dos dois átomos a que estão ligados. É possível formar até três
Uma observação:
• a ligação covalente estabelecida entre
os não metais em uma substância
composta é semelhante àquela entre
os não metais em substâncias simples.
Imagem: Pares de elétrons e ligação covalente / Cdang / GNU
Free Documentation License.
ligações entre átomos.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Você sabe o que é um mol?
Você compra ovos em dúzia para indicar
uma certa quantidade desse produto (12
ovos), não é verdade?
Imagem: Ovos em um galinheiro / KoillokDoido / Creative Commons
Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Pois bem, a quantidade de uma substância, em mol, também pode ser
expressa em outras grandezas e, portanto, em outras unidades. Um
mol de qualquer substância molecular sempre apresentará o mesmo
número de moléculas ( 6,0 . 1023 ) e, no estado gasoso, estará com
o mesmo volume se estiver sobre as mesmas condições de
temperatura e pressão.
Contudo, a massa em grama dependerá da fórmula de cada questão.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Os cálculos estequiométricos correspondem aos cálculos de massa e, em
alguns
casos, de
volume
das
substâncias envolvidas em uma
reação química, que tomam base na proporção entre os coeficientes
estequiométricos da reação.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
A fórmula molecular apresenta os elementos e a quantidade de átomos
de cada elemento contidos numa molécula da substância.
Imagem: conformações da molécula de etano / Paginazero / Domínio
Público.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Então, podemos definir fórmula molecular da seguinte forma:
É a fórmula que indica os elementos formadores de uma certa substância e o
número exato de átomos de cada elemento pertencente à molécula da
substância em questão.
(Etano)
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
• Veja estes exemplos:
1Mol de CO
1Mol de 02
Contém
6,0 . 1023 moléculas
Ocupa
25 L nas CATP
Tem massa
28g ( massa molar)
Contém
6,0 . 1023 moléculas
Ocupa
25 L nas CATP
Tem massa
32g ( massa molar)
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Equação:
2CO (g)
+
1 O2 (g)
2CO2 (g)
Proporção molecular 2 moléculas
1 molécula
2 moléculas
Proporção molar
2 mol
1 mol
2 mol
Proporção
volumétrica
2 x 25L = 50L (CATP)
1 x 25L = 25L (CATP)
2 x 25L= 50L (CATP)
Proporção em massa 1 X 32 gramas= 32g
1 x 32 gramas = 32g
2 x 44 gramas= 88g
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Uma maneira para determinar esta fórmula pode ser feita a partir da
fórmula mínima calculada e posteriormente multiplicá-la por um valor
n, onde n é calculado com base na massa molecular da substância,
já que a relação anterior indica que n é igual ao quociente entre a massa
molecular e a massa da fórmula mínima.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Determinar a fórmula molecular do ácido ascórbico ( vitamina C), em que
sabemos que sua fórmula mínima é C3 H4 03 e sua massa molar é 176g. Mol-1
Imagem: Fórmulas de ressonância do ácido
ascórbico / Laghi.l / GNU Free Documentation
License.
(Massas atômicas: H=1; C=12; O=16)
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Cálculo da massa da fórmula mínima:
3 x 12 + 4 x 1 + 3 x 16 = 88
Cálculo da massa da fórmula molecular:
N= 176 = 2
88
Fórmula molecular = ( fórmula mínima) . N
Fórmula molecular = (C3 H4 O3 ) . 2 = C6 H8 O6
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
A partir das fórmulas mínimas, encontre a fórmula
molecular das seguintes substâncias:
(Dadas as massa molares em g/mol: H=1; C=12; N=14; O= 16.)
a) Glicose: massa molar = 180 g/ mol. Fórmula mínima
= CH2O
b) Acetileno: massa molar = 26 g/ mol. Fórmula mínima
= CH
c) Benzeno: massa molar = 152 g/ mol. Fórmula
mínima = CH
d) Ácido oxálico: massa molar = 90 g/ mol. Fórmula
mínima = CHO2
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Massa da fórmula mínima = 30
30 . n = 180
n = 180/30 .....
n= 6
Fórmula molecular:
C6 H12 O6
Imagem: Moradora passa por exame de taxa de glicose durante as
atividades do Dia Internacional da Mulher, no Parque da Cidade em
Brasília / Wilson Dias / Creative Commons - Atribuição 3.0 Brasil.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Massa da fórmula mínima = 13
13 . n = 26
n = 26/13 .....
n= 2
Fórmula molecular:
C2 H2
Imagem: Chama de oxigênio e acetileno / Remux / Creative
Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0
Unported.
Imagem: Refrigerantes e bebidas não
alcoólicas em um supermercado / Marlith
/ GNU Free Documentation License.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Massa da fórmula mínima = 13
Você sabia que as principais
13 . n = 78
n = 78/13 .....
marcas de refrigerante light ou
n= 6
diet cítrico terão que diminuir
a quantidade de benzeno nos
Fórmula molecular:
próximos anos, substância que
C6 H6
pode provocar câncer?
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Massa da fórmula mínima = 45
45 . n = 90
n = 90/45 .....
n= 2
Fórmula molecular:
C 2 H 2 O4
Imagem: ácido oxálico - C2H2O4 = (COOH)2 / Ondřej Mangl /
Domínio Público.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Determinar a fórmula molecular do etano, sabendo-se que sua massa molar é
30g/mol, sendo 80% em massa de carbono e 20% em massa de hidrogênio.
(massas atômicas: H=1; C=12).
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Cálculo da fórmula mínima:
Composição
centesimal
Massa em
100g da
amostra
Quantidade de Proporção
matéria (mol) entre as
quantidades
de matéria
80% de C
80g
80 = 6,67
12
6,67 = 1
6.67
20% de H
20g
20 = 20,0
1
20,0 = 3
6,67
Fórmula
mínima
CH3
Cálculo da fórmula molecular:
1 x 12 x + 3 x 1 = 15
N = 30 = 2
15
= (CH3 ) . 2 = C2 H6
Carbono
Hidrogênio
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Quando uma nova substância é descoberta ou sintetizada, sua massa molar
pode ser calculada por vários processos:
• se a substância é um gás ou vapor, a massa molar (M) pode ser obtida
com o uso da equação de Clayperon: PV = (m/M) RT;
• se a substância é um líquido que pode ser vaporizado sem se decompor,
também podemos empregar a equação de Clayperon.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
• os cálculos estequiométricos correspondem aos cálculos de massa e,
em alguns casos, de volume das substâncias envolvidas em uma reação
química, que tomam base na proporção entre os coeficientes
Imagem: Representação de dois
átomos de oxigênio se fundindo em
uma molécula de O2 / Kilohn limahn /
GNU Free Documentation License /
estequiométricos da reação.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
1ª)Escrever a equação química mencionada no problema
2ª)Balancear ou acertar os coeficientes da equação.
3ª)Utilizar uma regra de três entre o dado e a pergunta do problema.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Quantidade de matéria X quantidade de matéria
Qual a quantidade de matéria de álcool etílico, C2 H6 O (L), que deve
reagir para fornecer 12 mol de gás carbônico ( supondo reação de
combustão completa) ?
1 C2 H6 O(L)
+
3 O2(g)
2 CO2 (g)
1 mol
_____________________ 2 mol
x
_____________________ 12 mol
+
3 H2 O(v)
X= 6 mol de C2 H6 O (L)
Imagem: Bomba de álcool combustível no
Brasil / Natecull / CreativeCommons
Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Quantidade de matéria X volume
Dada a reação de combustão do álcool etílico, feita sob temperatura de 300 K
e pressão de 120 000 Pa, calcule a quantidade de matéria de C2H6O (L),
necessária para liberar 103,95 L de CO2 (g).
P1 . V1
T1
=
P2 . V2
T2
V2 = 20,79 L
100 000 X 22,71
120 000 V2
=
273,15
300
Encontramos o volume ocupado por 1 mol de moléculas
sob pressão de 120 000Pa e 300K.
20,79 L/mol.
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Em que:
1 C2H6O (L) + 3 O2 (g)
1 mol de C2H6O (L)
2 CO2 (g) + 3 H2O(v)
2 X 20,79 de CO2 (g)
X
103,95 L de CO2 (g)
X = 1 x 103,95
2 x 20,79
X = 2,5 mol de C2H6O (L)
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
a) O que indica a fórmula molecular?
b) O que se pode dizer sobre a fórmula
molecular em relação à fórmula mínima?
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
Agora que você já entendeu o conceito e aplicação das fórmulas moleculares,
que tal fazermos uma dinâmica?
É bastante simples:
1º) organizem duplas de alunos na sala de aula;
2º) colem os papeis com respostas (com as palavras em vermelho) na lousa;
3º) o professor deverá pedir para que cada dupla (de acordo com a vez da dupla)
fique em pé e em posição de corrida;
4º) o professor lançará uma pergunta , em que a resposta está colada na lousa;
5º) ganha quem correr primeiro e pegar a resposta correta;
6º) quem correr primeiro e pegar a resposta errada pontua para o grupo
adversário.
Obs: divida a sala em dois grupos, cada grupo será subdividido em duplas.
O grupo vencedor será aquele que conseguiu o maior número de pontos.
Para conseguir sugestões de perguntas e respostas, entre no site:
http://www.4shared.com/office/MofWtzC9/Professor_autor___Frmula_molec.html
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Cálculos estequiométricos: fórmula molecular
FELTRE, Ricardo. Química geral. V. 1, 6.ed. São Paulo: Moderna, 2004.
FONSECA, Martha Reis Marques da. Química: meio ambiente, cidadania,
Tecnologia. V.1, 1.ed. São Paulo:FTD, 2010.
FONSECA, Martha Reis Marques da. Química: meio ambiente, cidadania,
Tecnologia. V.2, 1.ed. São Paulo: FTD, 2010.
SANTOS, Wildson Luiz Pereira dos; MÓL, Gerson de Souza. Química
e sociedade. V. único, 1.ed. São Paulo: Nova Geração, 2005.
LISBOA, Julio Cesar Foschini. Coleção Ser Protagonista: Química. V.1,
1.ed.São Paulo:Edições SM,2010.
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Imagem: Joseph Louis Gay-Lussac / Autor
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joseph_lou
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Termos da Mesma Licença 2.5 Genérica
Imagem: Pares de elétrons e ligação
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Liaison_cov
covalente / Cdang / GNU Free
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Documentation License.
pt-br
Imagem: Ovos em um galinheiro /
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ovos_galin
KoillokDoido / Creative Commons Atribuição- heiro.jpg?uselang=pt-br
Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0
Unported.
Data do
Acesso
04/10/2012
04/10/2012
04/10/2012
04/10/2012
15/10/2012
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etano / Paginazero / Domínio Público
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Imagem: Moradora passa por exame de taxa
de glicose durante as atividades do Dia
Internacional da Mulher, no Parque da
Cidade em Brasília / Wilson Dias / Creative
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Remux / Creative Commons AtribuiçãoPartilha nos Termos da Mesma Licença 3.0
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Imagem: Refrigerantes e bebidas não
alcoólicas em um supermercado / Marlith
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Ondřej Mangl / Domínio Público.
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oxigênio se fundindo em uma molécula de
O2 / Kilohn limahn / GNU Free
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