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Química Experimental Cálculo Estequiométrico • Apresentar os conceitos relacionados aos cálculos químicos, também chamados de cálculos estequiométricos. Objetivos da aula Cálculos Estequiométricos: envolvendo quantidades de reagentes e produtos Cálculos Estequiométricos envolvendo apenas número de mol e massa: É importante saber que a quantidade de um produto de uma reação, pode ser obtida, a partir de uma determinada quantidade de reagente. Assim, por exemplo, na reação de síntese da amônia (NH3) tem-se: 1 N2 + 3 H2 --> 2 NH3 1 molécula 3 moléculas 2 moléculas 1. 6 10 23 moléc 3. 6 10 23 moléc 2 . 6 10 23 moléc ou 1 mol de moléc 3 mol de moléc 2 mol de moléc de N2 de H2 de NH3 ou ainda: 1.28g=28g 3.2g = 6g 2. 17g = 34g Desta forma, percebemos que o coeficiente de cada substância, numa equação balanceada, corresponde aos números de mol de cada um dos participantes. Cálculos Estequiométricos envolvendo gases Gases nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP): Para realizarmos os cálculos estequiométricos envolvendo gases nas CNTP, precisamos apenas lembrar, que: 1 mol de qualquer gás nas CNTP ocupa um volume de 22,4L Gases em condições diferentes das CNTP Devemos lembrar que nesse caso, utilizaremos a Equação de Estado de um Gás: P.V = n.R.T onde: P – pressão do gás T – temperatura do gás em Kelvin (K) T(K)= T(oC) + 273 V – volume ocupado pelo gás sempre em litros (L) n – número de mol do gás R – constante universal dos gases perfeitos Observação Obs: O valor da constante R, depende da unidade da pressão do gás. Assim: se P (atm) então R = 0,082 atm.L/mol.K se P (mmHg) então R= 62,3 mmHg.L/mol.K se P (kPa) então R= 8,3 kPa.L/mol.K Cálculos Estequiométricos envolvendo pureza do reagente Até agora admitimos que as substâncias reagentes eram 100 % puras, porém, na prática é mais comum trabalharmos com substâncias impuras. Assim, se colocarmos uma amostra de 60 g de CaCO3 de 90 % de pureza para reagir com outra substância, perceberemos que apenas 54 g dessa amostra reagirão, pois efetivamente, 54g daquelas 60 g são de CaCO3 as 6 gramas restantes são de impurezas. Cálculo: 60 g da amostra de CaCO3 ----100 % X ---- 90 % X = 54 g de CaCO3 puro Obs: É importante salientar que as impurezas não reagem no processo analisado. Portanto devemos utilizar como dado do reagente, a massa de 54 g de CaCO3. Cálculos Estequiométricos envolvendo pureza do reagente Rendimento de uma Reação Ao colocarmos uma certa quantidade de um reagente num processo químico, esperamos que se obtenha, estequiometricamente, uma certa quantidade de produto (equivalente ao rendimento de 100%), porém se a quantidade de produto obtida for menor que a quantidade esperada, significa que esse processo teve perdas, e não atingiu 100 % de rendimento. Reagente em excesso e reagente limitante As reações químicas ocorrem numa proporção constante, que corresponde ao número de mol indicado pelos coeficientes da reação. Por exemplo: 3 A + B → 2 C proporção correta: 3 mol 1 mol 2 mol Se colocarmos uma quantidade maior de reagente A do que a sua proporção correta, esse reagente não será consumido totalmente dizemos que esse reagente está em excesso. Dizemos , também, que o reagente B (o que não está em excesso), é o reagente limitante. • Neste bloco você aprendeu a calcular as quantidades de reagentes consumidos ou de produtos formados por meio da estequiometria da reação ocorrida. Aprendeu que nem todas as substâncias são puras e que as reações apresentam rendimento variável de acordo com as substâncias envolvidas. Fechamento da aula Referências e Bibliografia ATKINS, J. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. CHANG, R. Química geral. 4. ed. São Paulo: MacGraw-Hill, 2010. RUSSEL, J. B. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 2012. v.1. FIOROTTO, N.R. , Química - Estrutura e Estequiometria. São Paulo: Érica, 2014. Analista Pedagógico de EaD: • Naclei Bianco Gravação e Edição: • Estúdios Unisa Digital Créditos Conteudista: • Prof. Sandra Miceli Sicchierolli Cintra Designer Instrucional: • Brigitte Bedin