Estequiometria Cálculos com fórmulas e equações químicas Helton Franco de Sousa - 18711 Yleine Cristina Kodel Garufe - 18745 ECO 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. Introdução • Estequiometria ou cálculo estequiométrico é o estudo das relações quantitativas de reagentes e produtos • 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. H2(g) + O2(g) 2 H2(g) + O2(g) H20(g) 2 H20(g) Tipos de reatividade Reação de combinação e decomposição Tipos de reatividade Tipos de reatividade 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 • Massa atômica: massa de um átomo relativo à unidade de massa atômica u (1/12 da massa do isótopo carbono-12, 12C). • Massa molecular: massa de uma molécula de uma substância relativa à unidade de massa atômica u (1/12 da massa do isótopo carbono12, 12C). Massa atômica e massa molecular • Massa molecular de uma fórmula: soma das massas atômicas dos átomos da fórmula. MM(H2SO4) = 2(MA do H) + (MA do S) + 4(MA do O) = 2(1,0 u) + (32,1 u) + 4(16,0 u) = 98,1 u 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 Mol • Massa Molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância (unidades g/mol, g.mol-1) • A massa de 1 mol de átomos de 12C = 12 g Mol • Conversões entre massas, mols e número de partículas; Fórmula mínima a partir de análises • A fórmula mínima trata de uma proporção entre a quantidade de cada átomo de uma molécula. • Exemplo: C2H6 -> Fórmula Molecular do Etano CH3 -> Fórmula mínima • A fórmula molecular pode ser obtida através da multiplicação dos índices de cada elemento por uma constante de proporcionalidade. C(1x2)H(3x2) Fórmula mínima a partir de análises Fórmula mínima a partir de análises • A análise por combustão tem a finalidade de descobrir também a fórmula empírica através das massas de CO2, H2O e NO2. Informações quantitativas a partir de equações balanceadas • Os coeficientes de uma equação balanceada mostram as relações estequiométricas entre os componentes desta reação. • Com essa equivalência estequiométrica pode-se deduzir a quantidade do produto através do reagente e vice-versa. • Exemplo: 2H2(g) + O2(g) 2 H2O(l) • No exemplo, as grandezas 2 mols de H2, 1 mol de O2 e 2 mols de H2O são quantidades estequiometricamente equivalentes. Informações quantitativas a partir de equações balanceadas Esquema do cálculo da massa de um reagente consumido ou de um produto formado numa reação, a partir da massa de um outro reagente ou outro produto. Reagentes limitantes • O reagente limitante de uma reação química é o reagente que se encontra presente em menor quantidade relativa ou seja, o que é primeiramente consumido. Ex: 2H2 + O2 2H2O • Se tivermos 2 mols de H2 e 2 mols de O2, H2 será limitante e sobrará excesso de 1 mol de O2. Reagentes limitantes Reagentes limitantes • Rendimento real de um produto – massa obtida no final da reação, medida em gramas, ou quantidade de matéria, medida em mols • Rendimento teórico – é a massa que deveríamos obter se não houvessem perdas ou produtos secundários (quantidade calculada com base numa equação química) RENDIMENTO PERCENTUAL = RENDIMENTO REAL x 100 % RENDIMENTO TEÓRICO Referências Bibliográficas • Química: Ciência Central – Brown, Lemay e Bursten; 7ª edição • http://www.scribd.com/doc/2974895/Quimica-Cap03-Estequiometria#open_download • http://pt.wikipedia.org/ •http://www.youtube.com/watch?v=n6eluFyXKrM •http://www.youtube.com/watch?v=IzeBUofNFKs