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QUÍMICA ELIZABETE BELLINI 2ª SÉRIE CÁLCULOS QUÍMICOS: CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS SIMPLES III Aula 6 OBJETIVOS DESTA AULA Descrever e calcular relações matemáticas envolvidas na Estequiometria; Identificar e reconhecer as diferentes relações matemáticas existentes na Estequiometria; Resolver problemas que envolvem cálculos estequiométricos; Aplicar os conhecimentos com o Mão na Massa. Imagem de Mohamed Hassan por Pixabay QUESTIONAMENTOS SOBRE A AULA Onde a Estequiometria é aplicada? O que é preciso saber sobre a Estequiometria? O que é o “Mão na Massa”? Imagem de Oberholster Venita por Pixabay CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO https://eventos.set.edu.br/enfope/article/viewFile/8860/4002 Imagem de Sitanshu Kumar por Pixabay CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 1 MOL equivale a: 6,02 x 1023 entidades (moléculas, íons, elétrons, átomos). Massa molecular (g/mol). Volume molar (22,4 L). CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO PASSO A PASSO 1. Escrever a equação balanceada. 2. Escrever a proporção em mol (quantidade das substâncias). 3. Estabelecer a relação entre as grandezas e substâncias envolvidas: 1 MOL = MASSA MOLAR = 6,02 x 1023 ENTIDADES = 22,4 L 4. Montar e resolver a regra de três. * * CNTP ATIVIDADE 1 A Estequiometria estuda: A energia das reações químicas. A troca de elétrons entre as substâncias. A proporção entre quantidades de reagentes e produtos. A velocidade das reações. - CORREÇÃO EXEMPLOS RESOLVIDOS 1. A amônia (NH3) é um composto químico que pode ser produzido pela reação entre os gases nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2), conforme a reação não balanceada a seguir. X N2(g) + Y H2(g) → Z NH3(g) Os coeficientes estequiométricos dos compostos apresentados na equação química são, respectivamente: EXEMPLOS RESOLVIDOS 1. Balanceamento da equação química: X N2(g) + Y H2(g) → Z NH3(g) Os coeficientes estequiométricos dos compostos apresentados na equação química são, respectivamente: RESOLUÇÃO: N2(g) + H2(g) → NH3(g) 2 3 Logo: X = 1; Y = 3 e Z = 2 EXEMPLOS RESOLVIDOS 2. Para a reação de síntese da amônia (NH3) ao utilizar 10 g de nitrogênio (N2) reagindo com hidrogênio (H2), qual massa, em gramas, do composto é produzida? Dados: N = 14g/mol e H = 1 g/mol N2(g) + H2(g) → NH3(g) 1. Balanceamento da equação química: Resolução: N2(g) + H2(g) → NH3(g) 3 2 EXEMPLOS RESOLVIDOS 2. Escrever as proporções e entre as substâncias envolvidas: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) 10 g de N2 x g de NH3 3. Cálculo das massas moleculares: N2 NH3 2. 14 = 28 g/mol (1.14) + (3.1) = 17 g/mol 1 mol de N2 2 mols de NH3 EXEMPLOS RESOLVIDOS 3. Regra de três: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) 10 g de N2 x g de NH3 1 mol de N2 2 mols de NH3 28 g de N2 -------------- 2. 17g de NH3 10 g de N2 -------------- x g de NH3 28. x = 10. 2 . 17 x = 12,14 g de NH3 N2 NH3 2. 14 = 28 g/mol (1.14) + (3.1) = 17 g/mol A combustão completa é um tipo de reação química que tem como produtos gás carbônico e água. Reagindo álcool etílico (C2H6O) e oxigênio (O2) na proporção em mols de 1:3, quantos mols de CO2 são produzidos? ATIVIDADE 2 C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) Reagindo álcool etílico (C2H6O) e oxigênio (O2) na proporção em mols de 1:3, quantos mols de CO2 é produzido? ATIVIDADE 2 - CORREÇÃO C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) 1. Balanceamento da equação química: 3 2 3 1 Comentário: Como a proporção da reação de combustão completa é de 1:3, em quantidade de matéria (mol), são formados 2 mols de CO2(g). ATIVIDADE 3 Com intenção de realizar uma combustão completa utilizando 161 g de álcool etílico (C2H6O), para produção de dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), que massa de oxigênio (O2), em gramas, deve ser empregada? Dados: C: 12 g/mol; H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) ATIVIDADE 3 - CORREÇÃO ...161 g de álcool etílico (C2H6O) que massa de oxigênio (O2), em gramas, deve ser empregada? Dados:C: 12 g/mol; H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(v) 1. Balanceamento da equação química: 1 3 2 3 C2H6O(l) ----------------- O2(g) 2. Proporção entre as quantidades e substâncias 1 mol de C2H6O --------- 3 mols de O2 ATIVIDADE 3 - CORREÇÃO ...161 g de álcool etílico (C2H6O) ---------- x g de oxigênio (O2) Dados: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol; O = 16 g/mol. C2H6O(l) ----------------- O2(g) 1 mol de C2H6O --------- 3 mols de O2 * Cálculo da massa molecular: C: 2.12 = 24 H: 6.1 = 6 O: 1.16 = 16 46 g/mol O: 2.16 = 32 g/mol ATIVIDADE 3 - CORREÇÃO C2H6O(l) ----------------- O2(g) 3. Regra de três: 1 mol de C2H6O --------- 3 mols de O2 * Cálculo da massa molecular: C: 2.12 = 24 H: 6.1 = 6 O: 1.16 = 16 46 g/mol O: 2.16 = 32 g/mol 46 g de C2H6O ----------- 3. 32 g de O2 161 g de C2H6O ---------- x g de O2 x. 46 = 161.3.32 x = 336 g de O2 MÃO NA MASSA A ESTEQUIOMETRIA NA COZINHA A proposta da atividade Mão na Massa é para que você estudante, tenha uma interação lúdica e prazerosa com o conteúdo ministrado. Selecione uma receita de bolo, torta, bolacha, pudim, pão, mousse… O que a sua criatividade permitir!!! A partir da receita original, faça a metade ou o dobro. E aí? Tudo tranquilo com as operações matemáticas? MÃO NA MASSA A ESTEQUIOMETRIA NA COZINHA Na sequência, fotografe todas as etapas ou se preferir faça um vídeo. Caso opte por fotografar, faça um mural, um scrapbook ou uma linha do tempo da sua experiência na cozinha. https://www.canva.com/pt_br/ O QUE ESTUDAMOS NESTA AULA? Descrevemos e calculamos quanto à relações matemáticas envolvidas na Estequiometria; Identificamos e reconhecemos as diferentes relações matemáticas existentes na Estequiometria; Resolvemos problemas que envolvem cálculos estequiométricos; Aplicamos os conhecimentos com o Mão na Massa. FERREIRA, J. W.; SOUZA, D. da S. Do Saber Cotidiano ao Acadêmico: A Importância e Aplicações do Conhecimento de Cálculo Estequiométrico na Lente de Edgar Morin. XI Encontro Internacional de Formação de Professores. 2018. (Encontro). REFERÊNCIAS Ciscato, Pereira, Chemello e Proti – Química - 1 ed – São Paulo. Moderna, 2016. FONSECA, M. R. – Química: ensino médio - 2 ed – São Paulo. Ática, 2016.