Química Equações químicas Química • Lavoisier: a massa é conservada em uma reação química. • Equações químicas: descrições de reações químicas. • Duas partes de uma equação: reagentes e produtos: 2H2 + O2 2H2O Equações químicas Química • A equação química para a formação da água pode ser visualizada como duas moléculas de hidrogênio reagindo com uma molécula de oxigênio para formar duas moléculas de água: 2H2 + O2 2H2O Equações químicas Química 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 2K + 2H2O 2KOH + H2 Equações químicas Química • Coeficientes estequiométricos: são os números na frente das fórmulas químicas; fornecem a proporção de reagentes e produtos. Equações químicas Química Equações químicas Química • Lei da conservação da massa: a matéria não pode ser perdida em nenhuma reação química. Química Alguns padrões simples de reatividade química Reações de combinação e decomposição • As reações de combinação têm menos produtos do que reagentes: 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s) • O Mg combina-se com o O2 para formar o MgO. • As reações de decomposição têm menos reagentes do que produtos: 2NaN3(s) 2Na(s) + 3N2(g) (a reação que ocorre em um airbag) • O NaN3 se decompôs em Na e N2 gasoso. Química Alguns padrões simples de reatividade química Reações de combinação e decomposição Química Alguns padrões simples de reatividade química Combustão ao ar A combustão é a queima de uma substância em oxigênio do ar: C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g) O mol Química Mol: medida conveniente de quantidades químicas. • 1 mol de algo = 6,0221421 1023 daquele algo. • Experimentalmente, 1 mol de 12C tem uma massa de 12 g. Massa molar • Massa molar: é a massa em gramas de 1 mol de substância (unidades g/mol, g.mol-1). • A massa de 1 mol de 12C = 12 g. Química O mol Química O mol Química Esta fotografia mostra um mol de sólido (NaCl), um mol de líquido (H2O) e um mol de gás (O2). Química Química Química Cálculo Estequiométrico Química Stoicheon = elemento Estequiometria metron = medida É o estudo das relações quantitativas (átomos, moléculas, massa, volume) entre as substâncias que participam de uma reação química. LAVOISIER: Química Lei da Conservação das Massas C + O2 CO2 + 12g C + 32g O2 44g CO2 Partículas iniciais e finais são as mesmas massa iguais. LEI DE PROUST: Química Lei das Proporções Constantes C + O2 2O2 CO2 + 2C + 2CO2 + Duplicando a quantidade de átomos todas as massas dobrarão. Química Relações Molares Química N2 + Mol 1Mol + 3Mol - Moléculas- 6 x1023 Massa 3H2 2Mol + 18 x1023 12 x1023 - 28g + 6g Volume – 2NH3 34g 22,4L + 67,2L 44,8L Cálculo Estequiométrico Química Para resolver uma questão envolvendo cálculo estequiométrico devemos seguir três passos: 1º conhecer a equação; 2º Ajustar os coeficientes; 3º Armar uma Regra de três; Relação Massa-Massa Química Ex.: Qual a massa de água dada em gramas, produzida a partir de 8g de hidrogênio gás? 1º H2 + O2 H2O 2º 2H2 + O2 2H2O 3º 4g 36g 8g x x = 8 . 36 = 72g 4 Relação Massa-Moléculas Química Ex.: Quantas Moléculas de água são produzidas a partir de 16g de oxigênio gás? 1º H2 + O2 H2O 2º 2H2 + O2 2H2O 3º 32g 12,04 x 1023 16g x x = 16 . 12,04 x 1023 = 6,02 x 1023 32 Relação Massa-Volume Química Ex.: Qual o volume de Amônia produzido nas CNTP por 12g de H2 que reage com N2 suficiente? 1º N2 + H2 NH3 2º N2 + 3H2 2NH3 3º 6g 44,8 L 12g x x = 12 . 44,8 = 89,6 L 6 Relação Mol -Volume Química Ex.: Quantos Moles de CO2 são produzidos a partir de 44, 8L de CO? 1º CO + O2 CO2 2º CO + ½O2 CO2 3º 22,4L 1Mol 44,8L x x = 44,8 . 1 = 2 Mol 22,4L Química Química Rendimento EX1.: (CESAGRANRIO/95) - A combustão de 36g de grafite (C) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual foi o rendimento da reação ? (C = 12; O = 16) a) 50%. b) 60%. c) 70%. d) 80%. e) 90%. Química Parte 1 (100%) Resolução Parte 2 (Rendimento) 1º C + O2 CO2 132g 100% 2º C + O2 CO2 118,8g X% 3º 12g 44g 36g 132g X=90% Química Grau de pureza EX.: (U.E. MARINGÁ/SP/96) - A decomposição térmica do CaCO3, se dá de acordo com a equação. Quantas toneladas de óxido de cálcio serão produzidas através da decomposição de 100 toneladas de carbonato de cálcio com 90% de pureza?(Ca = 40; O = 16; C = 12) a) 40,0 t. b) 56,0 t. c) 62,2 t. d) 50,4 t. e) 90,0 t. Resolução Química Parte 1 (100%) 1º CaCO3 CaO + CO2 3º 100g 56g 100 t 56 t Parte 2 (Pureza) 100% 56 t 90% X t X=50,4 t Reagente Limitante Química EX.: (PUCSP/96) - 10,00g de ácido sulfúrico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão: H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O a) 0,02g de H2SO4 b) 0,20g de H2SO4 c) 0,26g de Ca(OH)2 d) 2,00g de H2SO4 e) 2,00g de Ca(OH)2. Resolução Química H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2H2O 98g 10g + 74g + 7,4g O ácido está em excesso 98g 74g 9,8g 7,4g 10g – 9,8g = 0,2g R= 0,20 de H2SO4