Estequiometria

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ELIANA TEREZINHA HAWTHORNE COSTA 
PROFESSORA – PDE 
PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓGICA – UNIDADE DIDÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
UMA PROPOSTA DIFERENCIADA DE ENSINO PARA O 
ESTUDO DA ESTEQUIOMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARINGÁ 
2008 
 
 
 2 
FICHA DE IDENTIFICAÇÃO DA PRODUÇÃO DIDÁTICO-PEDAGÓG ICA 
PROFESSOR PDE 
 
 
 
 
Nome do(a) Professor(a) PDE: ELIANA TEREZINHA HAWTHORNE COSTA 
 
 
Disciplina/Área: QUÍMICA 
 
 
IES: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ 
 
 
Orientador(a): MARILDE BEATRIZ ZORZI SÁ 
 
 
Título da Produção Didático-Pedagógica: UMA PROPOSTA DIFERENCIADA 
 DE ENSINO PARA O ESTUDO DA ESTEQUIOMETRIA 
 
 
Justificativa da Produção: O ensino de Química tem sido motivo de muitas 
discussões e debates, em relação à forma de apresentar e trabalhar conteúdos, com a 
intenção de possibilitar a compreensão da Química e a sua relação como meio social 
das pessoas. 
Como encontramos na proposta das Diretrizes Curriculares, de acordo com 
MALDANER (2003,p.144), acredita-se que o Ensino de Química deve ser voltado para 
construção e reconstrução dos conceitos científicos nas atividades de sala de aula. 
Isto implica em compreender o conhecimento científico e tecnológico para além do 
domínio estrito dos conceitos de Química. 
Ainda encontramos também nas Diretrizes Curriculares que, de acordo com 
OLIVEIRA (2001), os conceitos científicos devem contribuir para a formação de 
sujeitos que compreendam a ciência do seu tempo, tornando-se agentes de 
transformação da sociedade em que estão inseridos. 
Durante os anos dedicados ao exercício do magistério, lecionando a disciplina 
de Química, foi possível observar que, os alunos encontram uma grande dificuldade 
na interpretação e resolução de problemas que envolvem cálculos estequiométricos, 
além de não associarem tal assunto com o seu cotidiano. Esta observação foi 
confirmada por várias pesquisas e, em uma delas, MIGLIATO(2005) em sua 
 3 
dissertação de mestrado afirma: “A falta de materiais didáticos interfere especialmente 
no ensino da estequiometria, uma vez que diversos autores apontam este tópico como 
sendo dos mais difíceis de serem compreendidos pelos estudantes”. 
No estado do Paraná, em uma pesquisa realizada pela CRTE junto às Escolas 
Estaduais do Núcleo de Ensino de Maringá em 2005, foi observado que a 
estequiometria representa o conteúdo de maior dificuldade de assimilação pelos 
alunos, quando em resposta a esta pesquisa, os professores da área elencaram este 
tópico como o mais difícil de aprendizagem. 
Considerando as pesquisas realizadas e o problema observado, este material 
didático apresenta uma proposta diferenciada de ensino para o estudo de 
estequiometria. 
 
 
Objetivo geral da Produção: Utilizar de diferentes estratégias e recursos para 
proporcionar ao estudante condições para que ele construa aprendizagens 
significativas referentes ao tema trabalhado, compreendendo sua importância 
relacionada ao componente curricular Química, bem como sua relação com as demais 
áreas do conhecimento e com o cotidiano das pessoas. 
 
 
Tipo de Produção Didático-Pedagógica: UNIDADE DIDÁTICA 
 
 
Público-alvo: ALUNOS DA 2ª E 3ª SÉRIES DO ENSINO MÉDIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maringá, 12/ 12 / 2008 
 
 
 
 
 
. 
ELIANA TEREZINHA HAWTHORNE COSTA 
 Professor PDE 
 
 4 
SUMÁRIO 
 
 
 
MÓDULO I 
1 - INTRODUÇÃO AO CONCEITO DE PROPORÇÕES CONSTANTES : 
Experimentação Investigativa e Pesquisa Virtual .... ................................................5 
Experimento nº1: Reação do Magnésio com Ácido Clorí drico 1mol/L ...................7 
Experimento nº 2: Reação do Iodeto de Potássio com Nitrato de Chumbo (II) ......8 
2 - OS COEFICIENTES DE UMA REAÇÃO QUÍMICA: Utilizaç ão de Modelos 
Moleculares Pesquisa, Leitura e Interpretação ...... ................................................ 10 
MÓDULO II 
O PRINCIPIO DA CONSERVAÇÃO DA MATÉRIA.............. ...................................... 12 
Experimento nº 3: Observação da Combustão de Alguns Materiais .................... 13 
MÓDULO III 
PESQUISANDO, APLICANDO E EXPERIMENTANDO ESTEQUIOMET RIA............ 15 
Experimento nº4: Um Experimento Envolvendo Estequio metria.......................... 17 
MÓDULO IV 
APLICANDO OS CONHECIMENTOS ADQUIRIDOS .............. .................................. 19 
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 - 5 - 
MÓDULO - I 
 
1- INTRODUÇÃO AO CONCEITO DE PROPORÇÕES CONSTANTES: 
Experimentação Investigativa e Pesquisa Virtual 
 
Como preparamos um bolo? Um pão? E pudim de “Leite Condensado”? Bem 
sabemos que existem várias “receitas e segredos”, mas a receita básica é a mesma 
para todos. Vamos considerar uma receita básica de um pudim: 
 
 Receita Básica de Pud im de Leite Condensado 
 
 
 
 
 
Imagem: 
Arquivo pessoal Eliana T. H. Costa 
 
 
 As unidades que utilizamos para os ingredientes são: a "lata" de leite 
condensado e de leite, que possui uma massa ( 396g e 300g respectivamente), a 
massa de um ovo (ovos pesam perto de 65g). 
 
Quando vamos fazer uma receita, ao lemos os ingredientes necessários para a 
mesma, precisamos ter o cuidado de manter as proporções. 
 
O que aconteceria se fosse usado pouco leite condensado? E se 
colocássemos leite condensado em excesso? E se usássemos mais ovos do que 
manda a receita? 
 
Ao "dobrarmos" ou “triplicarmos” uma receita, as proporções entre os 
ingredientes “dobram” ou “triplicam”? 
 
 
 
• 1 lata de leite condensado(LC) 
• 1 lata de leite (LL) 
• 3 ovos (Ov) 
 - 6 - 
Responda as questões abaixo, fazendo os cálculos ne cessários: 
1. Se usarmos duas dúzias de ovos, quantos pudins poderão ser feitos? 
2. Quantos litros de leite são usados por mês, para fazer pudins, por uma padaria 
 que vende dois pudins por dia? 
3. Quantos ovos são necessários para fazer pudins utilizando de 10 latas de leite 
 condensado? 
 
 
Como os químicos escreveriam esta receita de pudim? 
Vamos tentar escrever esta receita na forma em que os químicos gostam de 
escrever? Para isto, vamos simplificar as palavras utilizando as inicias dos nomes dos 
ingredientes (assim como está colocado na receita). 
 
 
1 LC + 1 LL + 3 Ov = 1 Pudim 
 395g 300g 195g 890g 
 
 
Essas quantidades que aparecem na representação, são equivalentes as 
massas dos ingredientes utilizados na receita. 
Na química os cálculos são bastante semelhantes. Isto é o que os químicos 
fazem quando estudam Estequiometria, só que aqui, até o momento, não foram 
utilizadas expressões características da linguagem química. 
 
 
 Quantidades 
 
 
 1 C + 2 H2 + 1/ 2 O2 → 1 C H3OH 
 
 Pudim 
 Farinha Ovos Leite 
 
 
 Na química ao invés de usarmos a palavra receita, usamos experimento. A 
palavra quantidade, é semelhante a palavra mol. 
 
 Será que em um experimento químico as proporções são importantes? Vamos 
descobrir? 
 - 7 - 
EXPERIMENTO Nº1 
 
 
REAÇÃO DO MAGNÉSIO (Mg) COM ÁCIDO 
CLORÍDRICO (HCl) 1Mol/L 
 
 
Imagem: Arquivo pessoal Eliana T. H. Costa 
 
Materiais 
 
 Erlenmeyer, balão de borracha, fita de magnésio, solução de ácido clorídrico 
1mol/L. 
 
Procedimento 
 
 1 - Medir três quantidades iguais a 50mL de solução de ácido clorídrico (HCl) 
1mol/L e adicionarem três erlenmeyers respectivamente. 
 2 - Preparar previamente três partes de fitas de magnésio, medindo suas 
massas de forma que contenham 0,24g, 0,12g e 0,6g de magnésio. 
 3- Adicionar o magnésio dentro de cada balão respectivamente, e em seguida 
tampar a boca do erlenmeyer com o balão. 
 
 
Questões para discussão 
 
1. Todas as reações apresentaram o mesmo comportamento? 
2. Em qual erlenmeyer a reação foi mais rápida? Por que será que isso aconteceu? 
3. Seria importante marcar o tempo de cada reação para poder responder a questão 1? 
4. Que outros fatores poderiam influenciar na reação? A concentração da solução de 
 HCl? O tamanho da fita de magnésio? O tamanho do erlenmeyer? 
5. A proporção entre os reagentes na reação é importante? 
6. Qual seria a proporção ideal para a reação entre o magnésio e o ácido clorídrico? 
7. Procure escrever a reação química que ocorre entre o Magnésio (Mg) e o Ácido 
 Clorídrico (HCl). 
8. Quantas gramas de magnésio reagem com ácido clorídrico de acordo com a reação? 
 Será que conseguimos saber? 
 
 - 8 - 
EXPERIMENTO Nº 2 
 
 
REAÇÃO DO IODETO DE POTÁSSIO (KI) COM 
NITRATO DE CHUMBO (II) [Pb(NO 3)2] 
 
 
 
 
 Imagem: Arquivo pessoal 
 Eliana T. H. Costa 
Materiais 
 
 Tubos de ensaio, estante para tubos, pipetas de 10 mL, soluções 0,5 mol/l de 
KI e [Pb(NO3)2]. 
 
Procedimento 
 
 1 - Preparar cinco tubos de ensaio com soluções de KI e [Pb(NO3)2] em 
 diferentes proporções, conforme indicado na tabela1. 
 2 - Responder as questões colocadas no quadro “antes do experimento”. 
 3 - Misture as soluções, uma por vez, observando e anotando os resultados. 
 4 - Responder as questões colocadas no quadro “após o experimento”. 
 
Tabela 1- Reação entre Iodeto de Potássio (KI) e Nitrato de C humbo 
 [Pb(NO 3)2] 
 
Tubo 
Volume da Solução 
de KI 
(em mL) 
Volume da Solução 
de [Pb(NO 3)2] 
 (em mL) 
 
Altura do 
precipitado 
 
1 10 2 
2 8 4 
3 6 6 
4 4 8 
5 2 10 
 
 
 - 9 - 
Questões para discussão: Antes do experimento 
 
1. Qual a massa molar dos reagentes KI (iodeto de potássio) e [Pb(NO3)2] (nitrato de 
 chumbo (II))? (Verifique no frasco dos reagentes) 
2. Qual a cor das duas soluções reagentes? 
3. Qual o estado físico das duas soluções reagentes? 
4. O que você acha que irá acontecer quando elas forem colocadas em contato? Por 
 quê? 
5. Procure esquematizar a reação química entre estes reagentes. 
 
 
Questões para discussão: Após o experimento 
 
1. Quantas fases se formaram após a reação? 
2. Qual a diferença entre as duas fases? 
3. Qual a cor da fase inferior? 
4. Todos os tubos obtiveram a mesma quantidade de produtos? 
5. O que vocês sugerem que ocorreu no experimento?. 
6. Calcule a relação iodeto/nitrato, (para isto, divida os volumes de cada tubo pelo 
menor valor, p.ex 10:2 = 5/1 relação 5 por 1) 
7. Faça um gráfico, em papel milimetrado ou quadriculado, da altura do precipitado 
obtido em centímetros (ordenadas) em função da relação iodeto/nitrato (abscissas). 
Baseando-se nos dados do quadro e no gráfico construído, que relação iodeto/nitrato 
possibilitou a formação da maior quantidade de precipitado amarelo? 
 
 
Vamos agora, através da atividade de leitura e interpretação, pesquisar o que a 
teoria diz sobre o assunto que foi observamos experimentalmente até o momento. 
 
Nossa atividade terá início através do Portal Dia-a-dia Educação como fonte de 
referência. O acesso e a navegação neste Portal serão ser feitos através do endereço 
eletrônico: http://www.diaadiaeducacao.pr.gov.br/diadia/alunos 
 
No Portal Dia-a-dia, vocês encontrarão o item “Pesquisa escolar”, onde então, 
irão acessar o endereço: http://pt.wikipedia.org/wiki/Wikipedia: Boas-vindas . Neste 
site poderão ser feitas várias pesquisas, mas o nosso objetivo no momento é que 
vocês acessem os endereços nos quais poderão encontrar os temas relacionados ao 
assunto em questão. 
 - 10 - 
Tema 1 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol 
Tema 2 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Proust 
Vocês deverão pesquisar cada um dos itens que o índice apresenta sobre Mol e Lei de 
Proust, na seqüência. Primeiramente faremos a leitura em equipes e depois, 
juntamente com os demais colegas, discutiremos em grupo o assunto. 
 
 
 
2 - OS COEFICIENTES DE UMA REAÇÃO QUÍMICA: Utilizaç ão de Modelos 
Moleculares, Pesquisa, Leitura e Interpretação 
 
 
 O uso de modelos moleculares no ensino da química é de grande valia para 
este propósito, pois apóia a visualização das ligações químicas existentes entre os 
núcleos atômicos que compõem uma molécula, o modo como alguns temas 
específicos são abordados em sala de aula: ligações químicas, estruturas 
moleculares, balanceamento de reações, leva o estudante a imaginar a química como 
uma ciência abstrata, pois muitas vezes este não consegue conceber estas idéias no 
espaço tridimensional, dificultando consideravelmente o aprendizado, além de 
transmitir o conceito errôneo de que o estudo da química é meramente decorativo 
(LIMA-NETO,1999). 
 
Em grupos de 4 (quatro) integrantes, utilizando modelos moleculares ( o que 
poderá ser feito também com modelos em EVA), iremos verificar a relação 
estequiométrica entre os reagentes e produtos das reações, montando as reações a 
partir das fórmulas estruturais de cada uma das substâncias. Montaremos duas 
reações: 
1ª) Síntese da água 2ª) Síntese da amônia. 
2H2(g) + 1O2(g) → 2H2O(l) 3H2(g) + 1N2(g) → 2NH3(g) 
 
 
 
 
Imagens: Arquivo pessoal Eliana T. H. Costa 
 
 
 - 11 - 
 Dando continuidade, vamos fazer uma pesquisa sobre o assunto, no site 
http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/fundamentos.html. Neste site vocês lerão sobre 
equação química, reação química e balanceamento e com alguns exercícios de 
aprendizagem na seqüência. 
 
Fazendo uso ainda do computador, vocês irão resolver os exercícios online que 
são propostos logo em seguida ao término da leitura, 
http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/vamosexercitar.html, para testarem sua 
aprendizagem. 
 
A seguir temos alguns exemplos dos exercícios que vocês encontrarão. 
 
1 - Balanceamento 
 
1
S8 + 
12
O2 ==> 
8
SO3 
 
Resposta correta! Parabéns!
 
 
 
2 - Analisar as alternativas e assinalar a alterna tiva correta. 
 2 ZnS + 3 O2 ==> 2 ZnO + 2 SO2 
1. A equação não está balanceada 
2. ZnS e SO2 são os reagentes desta reação 
3. A equação está balanceada. 
4. O2 e ZnO são os produtos desta reação 
Resposta correta! Parabéns! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 - 12 - 
MÓDULO II 
 
 
O PRINCIPIO DA CONSERVAÇÃO DA MATÉRIA 
 
 
“Na natureza nada se perde nada se cria, tudo se 
transforma”. Esta frase é muito conhecida, mas quem foi que 
falou isto, você sabe? O que esta frase quer dizer 
realmente? 
Através dos experimentos e leituras a seguir, vocês poderão 
encontrar as respostas para estas perguntas. A 
estequiometria compreende as informações quantitativas 
relacionadas a fórmulas e equações químicas. 
 
 Ela está fundamentada nas leis ponderais, principalmente na lei da 
conservação das massas e na lei das proporções fixas. A lei da conservação das 
massas segundo o Tratado elementar de química, escrito por Lavoisier e publicado 
1789, pode ser enunciada: ”existe uma quantidade igual de matéria antes e depois do 
experimento; a qualidade e a quantidade dos elementos permanece precisamente a 
mesma e nada acontecealém de mudanças e modificações nas combinações desses 
elementos”. Já a lei das proporções fixas (Proust, 1799) pode ser enunciada como 
“uma substância, qualquer que seja sua origem, apresenta sempre a mesma 
composição em massa”. As leis ponderais, importantes para o estabelecimento da 
química como ciência, estão subjacentes à teoria atômica de Dalton, que é à base da 
explicação das relações ponderais nas reações químicas (VANIN,2005). Por meio de 
cálculos estequiométricos, se podem calcular as quantidades de substâncias que 
participam de uma reação química a partir das quantidades de outras substâncias. A 
estequiometria abrange todo ensino das reações químicas. 
 
 O experimento que investigaremos será sobre a observação da combustão de 
alguns materiais. Mas antes do experimento você precisa responder duas questões 
importantes: 
1. O que é combustão? 
2. Quais os componentes necessários para que ocorra uma combustão? 
Imagem : Arquivo pessoal 
Eliana T. H. Costa 
 - 13 - 
EXPERIMENTO Nº 3 
 
 
OBSERVAÇÃO DA COMBUSTÃO DE ALGUNS 
MATERIAIS 
 
I
Imagem: Arquivo pessoal 
 Eliana T. H. Costa 
Materiais 
 Vidro relógio, folha de papel, palha de aço, fósforo e balança. 
 
Procedimento 
Parte A 
1. Pesar um vidro de relógio 
2. Pesar um pedaço de uma folha de 
papel e anotar a massa. 
3. Colocar fogo no papel. 
4. Observar a combustão e anotar o 
que aconteceu com o papel. 
5. Pesar novamente o papel e anotar 
a massa. 
Parte B 
1. Pesar um vidro de relógio 
2. Pesar um pedaço de palha de aço 
e anotar a massa. 
3. Colocar fogo na palha de aço. 
4. Observar a combustão e anotar o 
que aconteceu com a palha de aço. 
5. Pesar novamente a palha de aço e 
anotar a massa. 
 
Questões: Antes do experimento 
1. Do que é feito o papel? Qual sua constituição? 
2. Do que é composta a palha de aço? Como é conhecida? 
3. O que será que vai acontecer com a massa do produto após a queima do 
 papel? Será maior, menor ou permanecerá igual a massa antes da queima? 
4. E a da palha de aço? Será que sofrerá modificações? Quais ? 
5. Por que será que esses fatos ocorrem? Será que o aumento ou diminuição da 
 massa durante a combustão acontece igualmente com todas as substâncias? 
 
Questões: Após o experimento 
1. O que aconteceu com a massa do papel? 
2. O que vocês sugerem que levou a este resultado? 
3. O que aconteceu com a palha de aço? 
4. Qual a sugestão para tal resultado? 
 14 
 Após o desenvolvimento e discussão do experimento sobre combustão, em 
equipes, vocês pesquisarão dois temas dando continuidade a atividade de pesquisa, 
leitura e interpretação. 
Tema 3 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Lavoisier 
Tema 4 - http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Dalton 
 
 Nestas páginas existe um texto com o histórico de cada um destes cientistas e 
as leis que eles formularam. Cada equipe então fará a leitura e interpretação do texto 
e depois em um grande grupo, faremos a discussão geral e a relação das leituras com 
os experimentos realizados. 
 
 Agora, após a leitura vocês deverão repetir o 
experimento de combustão, utilizando então como material, 
uma vela. Terminado o experimento vocês deverão 
responder as questões relacionando o experimento com os 
dois anteriores e com os textos discutidos. 
 
Imagem: Arquivo pessoal 
Eliana T. H. Costa 
 
Questões para discussão 
 
1. De que material a vela é formada? Como ela é constituída? 
2. O que acontece quando a vela sofre combustão 
3. Qual a massa da vela após a combustão 
4. Qual a sugestão para o resultado do experimento? 
5. O comportamento da vela foi o mesmo que os outros materiais? 
 
 Após o desenvolvimento dos experimentos e a leitura dos textos, podemos 
responder as questões iniciais propostas neste módulo? 
 
“ Na natureza nada se perde nada se cria, tudo se transforma”. Quem foi que falou 
isto? O que esta frase quer nos dizer realmente? 
 De acordo com os procedimentos com que foram realizados os experimentos, 
estas leis foram obedecidas? 
 Qual a diferença entre a teoria e a prática, no caso em questão? 
 Estas questões são de grande importância para vocês começarem a formar o 
conceito de estequiometria. 
 15 
MÓDULO III 
 
 
PESQUISANDO, APLICANDO E 
EXPERIMENTANDO ESTEQUIOMETRIA 
 
 
Imagem: Arquivo pessoal 
 Eliana T. H. Costa 
 Vocês estão chegando às etapas finais desta unidade de aprendizagem. Nosso 
objetivo principal é construir um conceito e aprendermos estequiometria, então vamos 
pesquisar sobre ela. 
 
Tema 5 - http://pt.wikipedia.org/wiki/Estequiometria nesta página vocês encontrarão 
conceitos teóricos sobre estequiometria, desde conteúdo histórico até exemplos de 
exercícios. Inicialmente farão uma leitura silenciosa e a seguir teremos uma discussão 
geral sobre o tema. 
 Para aplicarmos o conhecimento construído até o presente, vocês terão um 
desafio: resolver dois problemas em forma de exercício envolvendo cálculo 
estequiométrico. 
 
1 - O hipoclorito de sódio tem propriedades bacteri cidas e alvejantes. Ele é muito 
utilizado para cloração de piscinas e também é vend ido no mercado consumidor como 
solução 2%, conhecido como Água Sanitária, Q-Boa, C ândida, etc. Sua fabricação é feita 
a partir da reação do gás cloro com a soda cáusti ca, conforme a equação abaixo: 
 Cl2(g) + NaOH(aq) NaCl (aq) + NaClO(aq) + H2O(l) 
 
Com base nas informações dadas e na reação apresent ada responda as questões a 
seguir. 
a) Qual a massa molar da soda cáustica e do hipoclo rito de sódio (NaClO) ? 
b) A reação está balanceada? Caso não esteja faça o balanceamento da mesma. 
c) Qual a importância de uma equação devidamente ba lanceada? 
d) Qual a massa de soda cáustica ( NaOH), necessári a para obter 149 Kg de 
 hipoclorito de sódio (NaClO) ? 
e) O que você entende por solução 2% de hipoclorito de sódio? 
f) Pesquise sobre a utilização e função do hipoclor ito como uma substância 
 relacionada a prevenção de doenças? 
 
 16 
2 - A obtenção de etanol, a partir da sacarose (açú car) por fermentação, pode ser 
representada pela seguinte equação: 
 C12H22O11(s) + H2O(l) C2H5OH(l) + CO2(g) 
 
 Admitindo que o processo tenha rendimento total de 100% e que o etanol obtido 
seja anidro (puro), responda os itens abaixo. 
a) Qual a massa molar da sacarose (C 12H22O11) e do etanol (C 2H5OH)? 
b) Faça o balanceamento da equação. 
c) Qual a massa de etanol (em Kg), obtida na fermen tação de uma quantidade de 
 matéria de açúcar igual a 10 mols? 
d) Qual a massa (em Kg) de açúcar necessária para p roduzir um volume de 55 
 litros de etanol, suficiente para e ncher um tanque de um automóvel? (dado: 
 Densidade do etanol = 0,80 g/ cm 3 ) 
 
 
 A revista Química Nova na Escola apresenta 
um experimento muito interessante sobre 
estequiometria, vocês poderão ter acesso a ele pelo 
endereço no site: 
 http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc10/exper3.pdf. 
Em equipe, vocês procurarão os reagentes e materiais 
necessários para a realização do mesmo e, então 
realizarão o experimento, procurando sempre 
relacioná-lo às atividades anteriormente realizadas. 
Imagem: Arquivo Pessoal 
 Para esta atividade vocês desenvolverão a capacidade trabalhar com 
diferentes gêneros textuais, ou seja, como parte da avaliação vocês deverão no final: 
1. Elaborar um resumo da pesquisa realizada; 
2. Escrever um relatório do experimento desenvolvido;3. Apresentar os resultados em forma de cartaz para seus colegas. 
4. Relatar as conclusões a que chegaram as possíveis interferências no 
processo, levantar hipóteses. 
 
 Na seqüência vocês encontrarão o procedimento do experimento a ser 
trabalhado. 
 
 
 17 
EXPERIMENTO Nº4 
 
 
UM EXPERIMENTO ENVOLVENDO ESTEQUIOMETRIA 
 
 Por meio de cálculos estequiométricos, podemos 
calcular as quantidades de substâncias que participam de 
uma reação química a partir das quantidades de outras 
substâncias. Neste experimento será calculado o teor de 
bicarbonato de sódio (NaHCO3) em um comprimido efervescente a partir da massa de 
dióxido de carbono (CO2) produzido na efervescência. 
 No ensino médio, estequiometria é um assunto muito pouco trabalhado em 
aulas práticas, talvez pelo difícil acesso a balanças analíticas ou mesmo a balanças 
comuns com razoável precisão. Esse problema pode ser solucionado aumentando-se 
as quantidades dos reagentes (e conseqüentemente as dos produtos) até que se 
atinja uma quantidade mensurável e expressiva, tornando assim possível utilizar 
balanças mais acessíveis. 
 
 
Materiais e reagentes 
 
 Comprimido efervescente que contenha 
bicarbonato de sódio (NaHCO3), mas não contenha 
carbonato de sódio (Na2CO3), copinho de café 
descartável, balança semi-analítica, água. 
 Imagem: Arquivo pessoal 
 Eliana T. H. Costa 
 
Procedimento 
 
 1 - Coloque água no copinho até aproximadamente um pouco mais da metade 
da sua capacidade. 
 2 - Pese o conjunto copinho, água e comprimido (ainda dentro do envelope) e 
anote essa massa, que será posteriormente chamada de massa inicial (mi). 
 3 - Transfira o comprimido para o copinho de café e certifique-se de que não 
restou nem mesmo uma pequena parte no envelope; em seguida, rapidamente cubra 
o copinho com o próprio envelope (isso evita perda de material por espirramento). 
 4 - Aguarde o final da efervescência e pese novamente o conjunto, incluindo o 
envelope vazio, e anote essa massa. Esta será posteriormente chamada de massa 
final (mf). 
 18 
Conceitos fundamentais 
 
 A efervescência é causada pelo dióxido de carbono (CO2) produzido na reação 
do bicarbonato de sódio (NaHCO3) com algum ácido contido no comprimido, 
geralmente o ácido cítrico (H3C6H5O7). Nesse caso, há formação do dihidrogenocitrato 
de sódio (NaH2C6H5O7), como mostra a equação balanceada abaixo: 
 
NaHCO3 (aq) + H3C6H5O7(aq) →→→→ NaH2C6H5O7 (aq) + H2O(l) + CO2(g) 
 
 Essa reação só ocorre quando os reagentes estão dissolvidos em água. É por 
isso que esses comprimidos podem ser guardados por muito tempo em embalagens 
bem fechadas. 
 A massa de dióxido de carbono produzido — m(CO2) — será calculada 
subtraindo-se a massa final (mf) da massa inicial (mi): 
m(CO2) = mi - mf 
 
O cálculo da massa de bicarbonato de sódio contida em cada comprimido 
— m(NaHCO3) —, que é o objetivo deste experimento, será efetuado aplicando- se 
uma regra de três entre as quantidades estequiométricas da reação do bicarbonato de 
sódio com o ácido cítrico e os dados experimentais. 
 
De onde resulta: 
 m(NaHCO3) = m(CO2). M(NaHCO3) 
 M(CO2) 
onde M(NaHCO3) e M(CO2) são as 
massas molares do NaHCO3 e do CO2. 
 
 
Questões para discussão 
 
• De que maneira a perda de material poderia influe nciar o resultado? 
 
• Por que o comprimido não pode conter carbonato de sódio (Na 2CO3)? 
 
 
 
 
 
 19 
MÓDULO IV 
 
 
APLICANDO OS CONHECIMENTOS 
ADQUIRIDOS 
 
 Neste último módulo vocês farão uma 
pesquisa virtual e em seguida um exercício de 
aplicação com uma questão contextualizada 
envolvendo o assunto, estequiometria. Vocês 
resolverão então a questão, utilizando os 
conhecimentos adquiridos. 
 
 Imagem: Livro Didático Público SEED 
 Química p.218 
 
 
Pesquisa 
 
1. Qual a principal fonte de obtenção de etanol no Brasil? Quais suas vantagens 
e desvantagens? 
2. Quais as outras fontes de obtenção do etanol? Qu ais as vantagens e 
desvantagens destas fontes? 
3. Atualmente ouve-se falar muito sobre o plantio d e cana-de-açúcar no Brasil. 
Pesquise sobre a produção atual do etanol e as impl icações ambientais, sociais e 
políticas que tem ocasionado no Brasil. 
4. Fora do Brasil, como por exemplo nos EUA, na Eur opa, Japão e outros países, 
qual a importância econômica e social na utilização do etanol? 
5. O que está levando alguns países a criticar a pr odução de etanol no Brasil? 
Qual a sua opinião? 
6. Pesquise outros tipos de combustíveis, suas vant agens e desvantagens. 
 
 
 
 
 
 
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Resolva a questão a seguir utilizando os conhecimen tos construídos sobre 
estequiometria. 
 
 
O consumo de um automóvel movido a álcool etílico ( etanol) é de 10 km/Kg de álcool. 
Quando este álcool sofre combustão (queima), a quan tidade de energia que ele libera é 
aproximadamente 1,4 x 10 3 Kj/mol (1400 quilojoules por mol), conforme a reaçã o: 
 1C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) ∆H = - 10
3 Kj/mol 
 
a) A quantidade de etanol contida em um tanque de c ombustível de um automóvel 
corresponde a 55 litros. Quando este automóvel quei mar todoeste combustível, qual a 
quantidade de energia (calor) que ele terá liberado ? (Dado: Densidade do etanol = 0,80 g/ 
cm 3 ) 
 
b) Considerando a reação de combustão, qual a quant idade de gás carbônico 
(CO2) emitida para atmosfera na queima de 44 Kg de etan ol? 
 
 
c) Que implicações ambientais e sociais a combustão do etanol, e 
conseqüentemente, a emissão de gás carbônico, pode ocasionar? Justifique sua 
resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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