Cálculos Estequiométricos

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CÁLCULOS 
ESTEQUIOMÉTRICOS 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE SAÚDE E TECNOLOGIA RURAL 
 
PROF.: MARCOS 
ESTEQUIOMETRIA 
(do grego: stoikheion, elemento; metron, medição) 
 
É a investigação e determinação quantitativa das 
relações entre reagentes e produtos numa reação 
química. 
 
 
CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO 
 
 É o cálculo das quantidades de reagentes e/ou 
produtos das reações químicas feito com base nas 
leis das reações e executado, em geral, com o auxílio 
das equações químicas correspondentes. 
A quantidade de matéria em mol pode ser 
expressa em outras grandezas 
Interpretações variadas da equação de 
formação da amônia 
REGRAS 
FUNDAMENTAIS 
REGRAS FUNDAMENTAIS 
 
1. Escrever a equação química mencionada no problema. 
2. Balancear a equação. 
3. Separar, na equação, os elementos que interessam. 
4. Identificar em cada elemento o que se tem (dado) e o que 
se quer (pergunta). 
5. Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta 
do problema: 
a) Na 1ª fila, aplicar a relação molar. 
 Multiplicar cada termo, pelo seu próprio coeficiente. 
b) Na 2ª fila, aplicar os dados da questão, para seus 
respectivos elementos. 
 
1-Quando o dado e a pergunta são expressos em massa: 
 
Calcular a massa de óxido cúprico (CuO) obtida a partir de 
2,54 g de cobre metálico (Cu) 
(massas atômicas: O = 16; Cu = 63,5). 
 
CASOS 
 
 
2. Quando o dado é expresso em massa e a pergunta em volume 
(ou vice-versa). 
 
Calcular o volume de gás carbônico (CO2) obtido, nas condições 
normais de pressão e temperatura, por calcinação de 200 g de 
carbonato de cálcio (CaCO3). 
(massas atômicas: C = 12; O = 16; Ca = 40) 
 
3. Quando o dado e a pergunta são expressos em volume 
 
Um volume de 15 L de hidrogênio, medido a 15 °C e 720 mmHg, 
reage completamente com cloro. Qual é o volume de gás clorídrico 
produzido na mesma temperatura e pressão? 
4. Quando o dado é expresso em massa e a pergunta em mols (ou 
vice-versa) 
 
Quantos mols de ácido clorídrico são necessários para produzir 
23,4 gramas de cloreto de sódio? 
(massas atômicas: Na = 23; Cl = 35,5) 
5. Quando o dado é expresso em massa e a pergunta em número 
de partículas (ou vice-versa) 
 
Quantas moléculas de gás carbônico podem ser obtidas pela 
queima completa de 4,8 g de carbono puro? 
(massa atômica: C = 12) 
ESTEQUIOMETRIA 
 
CASOS PARTICULARES 
É comum o uso de reagentes impuros, principalmente em 
reações industriais, ou porque são mais baratos ou porque 
já são encontrados na natureza acompanhados de 
impurezas (o que ocorre, por exemplo, com os minérios). 
 
Consideremos o caso do calcário, que é um mineral 
formado principalmente por CaCO3 (substância principal), 
porém acompanhado de várias outras substâncias 
(impurezas). 
GRAU DE PUREZA – Reagente Impuro 
Parte que reage. 
Parte que não reage. 
O Grau de Pureza (p), nesse caso, corresponde a 90%. 
(UFRN) Uma amostra de calcita, contendo 80% de 
carbonato de cálcio, sofre decomposição quando submetida 
a aquecimento, segundo a equação abaixo: 
Qual a massa de óxido de cálcio obtida a partir da queima 
de 800 g de calcita? 
Resposta: 
(UFRGS-RS) O gás hilariante (N2O) pode ser obtido pela 
decomposição térmica do nitrato de amônio (NH4NO3). Se 
de 4,0 g do sal obtivermos 2,0 g do gás hilariante, podemos 
prever que a pureza do sal é? 
Resposta: 
 
 
Esse fato pode ocorrer porque a reação é “incompleta” 
(reação reversível) ou porque ocorrem “perdas” durante a 
reação (por má qualidade da aparelhagem ou deficiência 
do operador). 
RENDIMENTO 
É comum uma reação química produzir 
uma quantidade de produto menor do que a esperada pela 
equação química correspondente. 
 
 
Quando isso acontece, dizemos que o rendimento da 
reação não foi total. 
(Cesgranrio-RJ) Num processo de obtenção de ferro a 
partir da hematita (Fe2O3), considere a equação: 
 
 
 
Utilizando-se 4,8 toneladas (t) de minério e admitindo-se 
um rendimento de 80% na reação, a massa de ferro 
produzida em kg será? 
Resposta: 
Uma massa de 32,70 g de zinco metálico reage com uma 
solução concentrada de hidróxido de sódio, produzindo 
64,53 g de zincato de sódio (Na2ZnO2). Qual é o 
rendimento dessa reação? 
Resposta: 
 
 
Reagente em excesso é o regente que ainda não foi 
totalmente consumido, restando assim, um excesso ao 
final da reação. 
REAGENTE LIMITANTE 
Ocorre para problemas em que são dadas as quantidades 
de dois (ou mais) reagentes. A reação para de ocorrer por 
falta de um dos reagentes (reagente limitante). 
 
 
Reagente limitante é o reagente responsável pela 
interrupção da reação, ou seja, a reação cessa porque ele 
foi totalmente consumido. 
Reagente em excesso 
Reagente limitante 
Para resolver questões que envolvem reagentes limitantes 
e em excesso, podemos seguir as etapas abaixo: 
 
 
a) considere um dos reagentes como limitante e determine 
quanto de produto seria formado; 
 
 
b) repita o procedimento para o outro reagente; 
 
 
c) a menor quantidade de produto encontrada corresponde 
ao reagente limitante e indica a quantidade de produto 
formada. 
 
RESPOSTA 
Analisando os resultados: 
O O2 é o limitante, pois sua 
quantidade disponível para 
reagir produz menos água. 
Não são produzidos 360 g de 
H2O por falta de O2. 
REAÇÕES CONSECUTIVAS 
Produção industrial do ácido sulfúrico a partir do enxofre. 
Qual é a massa de H2SO4 produzida a partir de 8 
toneladas de enxofre (S)? 
REAÇÕES CONSECUTIVAS 
É muito mais prático “somar algebricamente” as equações 
químicas e efetuar o cálculo estequiométrico diretamente 
na equação final. 
REAÇÕES CONSECUTIVAS 
REAÇÕES CONSECUTIVAS 
Nesse tipo de problema é indispensável que: 
• todas as equações estejam balanceadas 
individualmente; 
• as substâncias “intermediárias” (no caso SO2 e SO3) 
sejam canceladas; em certos problemas, 
isso obriga a “multiplicar” ou “dividir” uma ou outra 
equação por números convenientes, que levem ao 
cancelamento desejado. 
OBRIGADO!