Livro Teórico Vol 1 - Química-121-123

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VOLUME 1 | Ciências da natureza e suas tecnologias
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Proporção em: 1 N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
Mol 1 mol 3 mol 2 mol
Massa (g/mol) 1 . 28 = 28g 3 . 2 = 6g 2 . 17 = 34g
Volume (apenas para 
gases na CNTP).
1 . 22,4 = 22,4L 3 . 22,4 = 67,2L 2 . 22,4 = 44,8L
Moléculas
1 . 6,02.1023 = 6,02.1023 
moléculas
3 . 6,02.1023 = 18,06.1023 
moléculas
2 . 6,02.1023 = 12,04.1023 
moléculas
Tanto a Lei de Lavoisier quanto a lei de Proust respondem basicamente por todo o cálculo estequiométrico. Por exemplo, 
na equação acima, fica claro que 28 g de N2 reagem sempre com 6 g de H2, produzindo 34g de NH3; logo se dobrarmos tal 
proporção teríamos 56 g de N2 reagindo com 12 g de H2 e produzindo 68 g de NH3, e sempre seria mantida a proporção. Tal 
proporção sempre é válida, mesmo que falemos de unidades diferentes, por conta da equivalência! 
Veja: falar que 28 g de N2 reagem com 6g de H2 é equivalente a dizer que essas 28 g de N2 reagem com 3 mol de H2 , ou 
também que ambos produzem 12,04.1023 moléculas de NH3.
Qual unidade usaremos dependerá da unidade em que estiver o dado que o enunciado do exercício trouxe e em qual uni-
dade ele pede a resposta.
2.3. Cálculos envolvendo volumes de substâncias gasosas 
No caso de substâncias gasosas, é possível estabelecer relações entre volumes, tanto entre os reagentes quanto entre eles 
e os produtos da reação. Tal raciocínio envolve a Lei de Avogadro e é bastante simples:
O volume ocupado por um gás, sob pressão e 
temperatura constantes, é diretamente proporcional ao 
seu número de moléculas.
Para exercícios que trazem temperaturas diferentes de 25ºC (condições ambientais) e 0ºC na CNTP, é preciso utilizar a lei 
de Clapeyron, porém falaremos da mesma nas próximas aulas. 
Já quando as temperaturas são a ambiente ou zero graus, conseguimos seguir com as reações trabalhadas via regra de três, 
sendo que:
- 1 mol de qualquer gás a 0ºC na CNTP equivale a 22,4 L.
- 1 mol de qualquer gás a condições ambientes (25ºC) equivale a 25 L.
Vale saber: Condições Normais de Temperatura e 
Pressão (CNTP) tem temperatura de 0ºC (ou 273K) e 
pressão de 1 atm.
Condições Ambientais tem temperatura de 25 °C 
(298K) e pressão de 1 atm.
Química
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Aplicações Práticas
Relação mol x mol:
Calcule o número de mol de H3PO4 necessário para reagir to-
talmente com 18 mol de Ca(OH)2 . 
Dado: H3PO4 + Mg(OH)2→ Mg3(PO4)2 + H2O
RESOLUÇÃO:
O primeiro passo consiste no balanceamento da reação:
2 H3PO4 + 3 Mg(OH)2 → Mg3(PO4)2 + 6 H2O
Com a reação balanceada, fica claro que há uma proporção 
de 2 mol de H3PO4 para 3 mol de 3 Mg(OH)2:
2 mol H3PO4 – 3 mol Mg(OH)2
 x – 18 mol Mg(OH)2
x= 12 mol de H3PO4
Relação massa x massa:
Utilizado em refrigerantes do tipo “cola”, o ácido fosfórico é o 
possível causador da osteoporose e pode ser formado a partir 
da equação não balanceada:
Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4 
Partindo de 31 g de Ca3(PO4)2 e utilizando-se quantidade su-
ficiente de H2SO4, qual será, em gramas, a massa aproximada 
de H3PO4 obtida?
Dados: Ca3(PO4)2 = 310 g/mol, H3PO4 = 98 g /mol.
RESOLUÇÃO:
O primeiro passo consiste no balanceamento da reação:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 2H3PO4 + 3CaSO4 
Relacionando os coeficientes (quantidade de mols) da subs-
tância que o exercício forneceu dado e da substância que é 
pedida a resposta, com a massa molar das mesmas:
1 mol de Ca3(PO4)2 – 2 mol de H3PO4 
Passando para massa molar:
1 . 310g de Ca3(PO4)2 – 2 . 98g de H3PO4 
31g – y
y= 19,6g de H3PO4.
Relação mol x massa:
Quantos gramas de H2 são liberados na reação completa de 
4 mol de magnésio metálico (Mg) com ácido clorídrico (HCl)? 
Dado: H2 = 2 g · mol-1 
RESOLUÇÃO:
Pelo enunciado, há reação entre magnésio metálico e ácido 
clorídrico:Mg + HCℓ → H2 + MgCℓ2
Acertando os coeficientes estequiométricos da equação te-
mos:
Mg + 2HCℓ → H2 + MgCℓ2
O enunciado pergunta qual a massa de H2 que teremos quan-
do reagimos 4 mol de magnésio, logo, há o dado em uma 
unidade e pede-se a resposta em outra.
Existem duas maneiras de resolução, uma usando as equiva-
lências em uma única conta e outra usando duas:
1ª forma (uma conta):
1 mol de Mg – 1 mol H2
Mantendo o Mg em mol e passando o “1 mol de H2” para 
massa molar:
1 mol Mg – 1 . 2g H2
4 mol Mg – z
z= 8g de H2
2ªforma (duas contas):
1 mol de Mg – 1 mol H2
4 mol de Mg – x
x = 4 mol de H2
Passando a quantidade de mol de H2 encontrada para massa:
1 mol de H2 – 2g de H2
4 mol de H2 – z
z = 8g de H2
Como podemos ver, ambas as formas levam ao mesmo re-
sultado. 
Em suma, sempre há como resolver exercícios de estequiome-
tria de mais de uma maneira.
Relação massa ou mol com moléculas:
De acordo com a reação balanceada: 2Fe + 6HCℓ → 2FeCℓ3 
+ 3H2 
Qual o número de moléculas de gás hidrogênio produzidas 
pela reação de 336 g de ferro? Dado: Fe = 56 g · mol-1
RESOLUÇÃO:
O enunciado pergunta quantas moléculas de H2 que teremos 
quando reagimos 336 g de ferro, logo, há o dado em uma 
unidade e pede-se a resposta em outra.
Existem duas maneiras de resolução, uma usando as equiva-
lências em uma única conta e outra usando três:
1ª forma (uma conta):
2 mol de Fe – 3 mol H2
Passando o H2 para constante de Avogadro e passando o “2 
mol de Fe” para massa molar:
2 . 56g Fe – 3 . 6.1023 moléculas de H2
336 g Fe – z
z= 54.1023 moléculas de H2 ou 5,4.10
25 moléculas de H2
2ªforma (três contas):
2 mol de Fe – 3 mol H2
Mantendo o H2 em mol e passando o “2 mol de Fe” para 
massa molar
2 . 56g Fe – 3 mol H2
336g – x 
x= 9 mol de H2
Passando a quantidade de mol de H2 encontrada para cons-
tante de Avogadro:
1 mol de H2 – 6.10
23 de H2
9 mol de H2 – z
z= 54.1023 moléculas de H2 ou 5,4.10
25 moléculas de H2
Como podemos ver, ambas as formas levam ao mesmo re-
sultado. 
Em suma, sempre há como resolver exercícios de estequiome-
tria de mais de uma maneira.
VOLUME 1 | Ciências da natureza e suas tecnologias
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Relação grandezas x volume:
Qual o volume em litros de gás carbônico (CO2) liberado 
quando 500 g de carbonato de amônio ((NH4)2CO3) reagem 
com excesso de ácido fosfórico? 
Dados: 
3(NH4)2CO3 + 2H3PO4 → 2(NH4)3PO4 + 3CO2 (g) + 3H2O 
Volume molar nas CNTP = 22,4 L · mol-1 
Massas molares (g · mol-1): H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, 
P = 31.
RESOLUÇÃO:
Calculando a massa molar do carbonato de amônio ((NH4)-
2CO3):
M.M(NH4)2CO3 = (14 · 2) + (1 · 8) + (12 · 1) + (16 · 3) = 96 
g · mol – 1
O enunciado pergunta qual é o volume de CO2 que teremos 
quando reagimos 500 g de (NH4)2CO3, logo, há o dado em 
uma unidade e pede-se a resposta em outra.
Sempre existe mais de uma forma de resolução, a mais curta 
para este caso seria:
3 mol de (NH4)2CO3 – 3 mol CO2
Passando o (NH4)2CO3 para massa molar e passando o “3 mol 
de CO2” para volume molar:
3 . 96g (NH4)2CO3 – 3 . 22,4 litros de CO2
500 g (NH4)2CO3 – z
z= 116,66 L de CO2
HABILIDADE 24
Utilizar códigos e nomenclatura da química para ca-
racterizar materiais, substâncias ou transformações 
químicas.
EXEMPLO
(Enem) As mobilizações para promover um planeta 
melhor para as futuras gerações são cada vez mais 
frequentes. A maior parte dos meios de transporte de 
massa é atualmente movida pela queima de um com-
bustível fóssil. A título de exemplificação do ônus cau-
sado por essa prática, basta saber que um carro pro-
duz, em média, cerca de 200 g de dióxido de carbono 
por km percorrido. 
Revista aquecimento global. ano 2, nº 8. publicação 
do instituto bRasileiRo de cultuRa ltda. 
Um dos principais constituintes da gasolina é o octano 
(C8H18). Por meio da combustão do octano é possível a 
liberação de energia, permitindo que o carro entre em 
movimento. 
A equação que representa a reação química desse pro-
cesso demonstra que 
a) no processo há liberação de oxigênio, sob a forma 
de O2; 
b) o coeficiente estequiométrico para a água é de 8 
para 1 do octano; 
c) no processo há consumo de água, para que haja li-
beração de energia; 
d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 
12,5 para 1 do octano; 
e) o coeficienteestequiométrico para o gás carbônico é 
de 9 para 1 do octano.
COMENTÁRIO
É de extrema importância o domínio dos conteúdos 
apresentados nesta aula, dessa forma, será possível ter 
uma visão mais clara das reações químicas presentes 
no cotidiano e das proporções fixas e definidas das re-
ações químicas. 
Combustão completa de 1 mol octano (C8H18): 
1 C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O
RESPOSTA: ALTERNATIVA D
Campos e Habilidades do ENEM