Slide Da Profa. Mayara Silva [Princípios Físicos E Químicos Aplicados À Farmácia I] - 2013.2 - Reações Químicas E Cálculos Estequiométricos

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01/09/2013 
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Reações Químicas e 
Cálculos 
Estequiométricos 
 
 
 
 
 
 
O QUE É UMA REAÇÃO QUÍMICA? 
 É processo de mudanças químicas, onde ocorre a conversão de uma 
substância, ou mais, em outras substâncias. 
REAÇÕES QUÍMICAS 
 A + B C + D 
REAGENTES PRODUTOS 
 Sódio + Água Hidróxido de Sódio + Hidrogênio 
 Na + H2O NaOH + H2 
Em uma equação química representa-se os estados físicos de cada reagente e 
produto. 
(s) – Sólido; (l) – Líquido; (g) – Gasoso; (aq) – Aquoso; 
 2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) 
 CaCO3 (s) Δ CaO(s) + CO2(g) 
Para indicar que a reação requer calor (Temperatura) utiliza-se a letra grega Δ. 
2 SO2 (g) + O2 (g) V2O5 2 SO3(g) 
Para indicar que a reação precisa de um catalisador utiliza-se a fórmula do 
catalisador sobre a flecha da reação. 
LEI DA CONSERVAÇÃO DAS MASSAS 
 A massa total de uma reação química é constante. Os átomos não são 
criados nem destruídos em uma reação química, simplesmente eles mudam de 
parceiro. 
 Como os átomos não são criados nem destruídos em uma reação química, 
os químicos multiplicaram as fórmulas por fatores para mostrar o mesmo número de 
átomo de cada elemento em cada lado da reação. Este artifício matemático é 
conhecido como BALANCEAMENTO. 
 Na + H2O NaOH + H2 
 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 
EQUAÇÃO NÃO BALANCEADA 
EQUAÇÃO BALANCEADA 
COEFICIENTE ESTEQUIOMÉTRICO 
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BALANCEAMENTO 
Uma equação química balanceada simboliza as mudanças qualitativas e 
quantitativas que ocorrem em uma reação química. Os coeficientes 
estequiométricos nos dão os números relativos de mols dos reagentes e 
produtos que fazem parte de uma reação. 
Os coeficientes estequiométricos são utilizados para mostrar que os átomos não são 
criados nem destruídos. 
As equações químicas podem ser balanceadas por dois métodos: 
- Ácido base – sem transferência de elétrons. Por tentativa; 
- Redox – ocorre a transferência de elétrons. Reações de Oxidação e Redução; 
Qual o nome das duas partes 
de uma equação química? 
Reagentes e produtos 
Qual a diferença entre indice e 
coeficiente? E como se sabe 
qual é um e qual e outro? 
O primeiro indica a repetição 
de elementos químicos e é 
pequeno. O outro indica a 
repetição que ocorre em 
moléculas e fica na frente 
dela. 
Qual é o índice e o coeficiente 
da molécula 4H2SO4 ? E qual a 
quantidade de cada elemento? 
O índice e 2, 1, 4. O 
coeficiente e 4. 
Logo há H=8, S=4 e 
O=16, totalizando 28 
átomos. 
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Qual a característica mais 
comum em reações rápidas? 
Presença de um símbolo 
que indica a formação de 
precipitado ou a seta 
para baixo. 
Que tipo de reação consume 
energia em sua realização? 
Endotérmica 
Que tipo de reação que libera 
energia em sua realização? 
Exotérmica 
A união de duas substancias e 
tem como produto uma única 
substancia, e o tipo de reação 
chamada de que? 
Combinação ou síntese 
Estequiometria 
Conceito 
Estequiometria é o cálculo da quantidade de reagentes e produtos 
da reação, baseado nas leis das reações químicas. 
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Estequiometria 
Conceito 
Qualitativamente, uma equação química simplesmente 
descreve quais são os produtos e reagentes de uma reação. 
 
4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) 
 
 
Quantitativamente, uma equação química balanceada 
especifica uma relação numérica das quantidades de 
reagentes e produtos de uma reação. 
Estequiometria 
Conceito 
Estas relações podem ser expressas em termos de quantidades 
microscópicas: átomos, moléculas, fórmulas unitárias etc., ou 
em quantidades macroscópicas: mols de átomos, moléculas, 
fórmulas unitárias etc. 
 
A equação: 
 
4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) 
4 : 3 : 2 
Leis Ponderais 
Lei da Conservação das Massas (Lavoisier, 1774) 
C(s) + O2  CO2 
+ 
12 g C + 32 g O2  44 g CO2 
“Em um sistema, a massa total dos reagentes é 
igual à massa total dos produtos.” 
Leis Ponderais 
Lei das proporções constantes (Lei de Proust) 
“ Toda substância apresenta uma proporção constante 
em massa, na sua composição, e a proporção na qual 
as substâncias reagem e se formam é constante.” 
C + O2  CO2 
+ 
+ 
2C + 2O2  2CO2 Decompondo-se ZnS 
sempre se obtem1,000 g de 
Zn para 0,490 g de S. A 
composição é constante 
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Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
• (s) significa substância em estado sólido; 
• (l) significa substância em estado líquido; 
• (g) significa substância na forma de gás; 
• (aq) significa que a substância está dissolvida em água 
(solução aquosa). 
CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O(g) 
Reagentes Produtos 
Os coeficientes na equação balanceada descrevem razões fixas das 
quantidades dos reagentes e produtos. 
Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
2H2 + O2 H2O2 
Peróxido de hidrogênio 
2H2 + O2 2H2O 
Água 
Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
Significa 
2 átomos de hidrogênio 
1 átomo de oxigênio 
Significa 
2x2 = 4 átomos de hidrogênio 
2x1 = 2 átomos de oxigênio 
Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
C2H6O (l) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l) 
C = 2 
H = 6 
O = 3 
C = 1 
H = 2 
O = 3 
C2H6O (l) + O2(g) CO2 (g)+ H2O(l) 2 3 
C = 2 
H = 6 
O = 7 
C = 2 
H = 6 
O = 7 
3 
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Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
Na(s) + H2O (l) NaOH(aq) + H2 (g) 
Na = 1 
H = 2 
O = 1 
Na = 1 
H = 3 
O = 1 
Na(s) + H2O (l) NaOH(aq) + H2 (g) 2 2 2 
Na = 2 
H = 4 
O = 2 
Na = 2 
H = 4 
O = 2 
 CH4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (g) 
Balanceamento de equação 
Balanceamento de equação 
C = 1 
H = 4 
O = 2 
C = 1 
H = 2 
O = 3 
 CH4 (g) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (g) 2 2 
C = 1 
H = 4 
O = 4 
C = 1 
H = 2 
O = 4 
Cálculo estequiométrico 
É o estudo das relações entre as quantidades dos reagentes 
e / ou produtos de uma reação química. 
Estas relações podem ser feitas em mols, massas, volumes, número de 
moléculas, etc. 
Cálculo estequiométrico 
 Escrever a equação química da reação química envolvida no 
problema. 
 Acertar os coeficientes estequiométricos da equação. 
 Estabelecer uma regra de três entre as grandezas envolvidas 
(o que se pede e os dados), obedecendo aos coeficientes da 
equação (os coeficientes indicam a proporção entre o número de 
mols). 
 Se necessário, fazer a transformação do número de mols para 
outra grandeza (massa, volume, número de moléculas, etc.) 
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Relacionando Mol com Mol 
Cálculo estequiométrico 
1º PASSO: 
Escrever a equação relacionada com o problema. 
2º PASSO: 
Acertar os coeficientes estequiométricos da equação. 
H3 PO4 + Ca(OH)2 Ca3 (PO4)2 + H2O 
2 H3 PO4 + 3 Ca(OH)2 1 Ca3 (PO4)2 + 6 H2O 
Calcule o número de mols de H3PO4 necessários para reagir totalmente com 9 
mols de Ca(OH)2. 
3º PASSO: 
Relacionar cada coeficiente com a quantidade em mols das substâncias 
envolvidas. 
Relacionando Mol com Mol 
Cálculo estequiométrico 
H3 PO4 Ca(OH)2 
 
 2 mols reagem com 3 mols 
 
X mols reagem com 9 mols 
2 = 3 3 . X = 2 . 9 
X 9 
 
 3 . X = 18 X = 18 
 3 
X = 6 mols de H3 PO4 
A combustão completa do metano (CH4) produz dióxido de carbono (CO2) e 
água. A alternativa que representa o número de mols de CO2 produzido na 
combustão de 0,3 mol de CH4 é: 
Relacionando Mol com Mol 
Cálculo estequiométrico 
CH4 + O2 CO2 + H2O 2 2 
1 mol 2 mols 1 mol 2 mols 
1 mol 1 mol 
 
0,3 molsX 
 
 
X = 0,3 mols 
a) 1,2 mols. 
b) 0,6 mol. 
c) 0,9 mol. 
d) 0,3 mol. 
e) 1,5 mol. 
Relacionando Mol com Massa 
Cálculo estequiométrico 
1º PASSO: 
Escrever a equação relacionada com o problema. 
2º PASSO: 
Acertar os coeficientes estequiométricos da equação. 
Ca + HCl CaCl2 + H2 
1 Ca + 2 HCl 1 CaCl2 + 1 H2 
Quantos gramas de H2 são liberados na reação completa de 2 mols de cálcio 
metálico com ácido clorídrico ? 
Dado: H2 = 2 g/mol 
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3º PASSO: 
Relacionar cada coeficiente com a quantidade em mols das substâncias 
envolvidas. 
Relacionando Mol com Massa 
Cálculo estequiométrico 
1 mol produz 1 mol ou 2 g 
 
2 mols produzem m 
1 = 2 1 . m = 2 . 2 
2 m 
 
m = 4 g 
1 Ca + 2 HCl 1 CaCl2 + 1 H2 
Relacionando Mol com Massa 
Cálculo estequiométrico 
Qual a quantidade de água em mol produzida pela combustão completa de 40g 
de hidrogênio é de: 
Dados: H2 = 2g/mol. 
 
2 H2 + O2 2 H2O 
a) 100 mols. 
b) 40 mols. 
c) 20 mols. 
d) 4 mols. 
e) 1 mol. 
2x2 2x18 
4g 36g 
4g 36g 
40g X 
 
X = 360g 
1 mol 18g 
 x 360g 
 
X = 20 mols 
Relacionando Massa com Massa 
Cálculo estequiométrico 
O mármore (CaCO3) reage com o ácido sulfúrico formando o gesso (CaSO4), 
de acordo com a equação balanceada: 
H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g) 
 100g 136g 
 25g x 
 
X = 34g 
A massa de gesso formada pela reação de 25g de mármore com H2SO4 
suficiente será: 
Dados: CaCO3 = 100 u; CaSO4 = 136 u 
H2SO4(aq) + CaCO3(s) CaSO4(s) + H2O(l) + CO2(g) 
a) 25,5g. 
b) 51,0g. 
c) 76,5g. 
d) 102,0g. 
e) 204,0g. 
 Al2O3 + C CO2 + Al 
Relacionando Massa com Massa 
Cálculo estequiométrico 
O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita (Al2O3). Nessa eletrólise, ocorre a 
formação de oxigênio que reage com os eletrodos de carbono utilizados no 
processo. A equação que representa o processo global é: 
2 3 3 4 
2 3 3 4 
2 x 102g 4 x 27g 
 x 54g 
 
X= 102,0g 
A massa de Al2O3 consumida na obtenção de 54g de alumínio será, 
aproximadamente, igual a: 
Dados: C = 12 u; O = 16 u; Al = 27 u. 
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Relacionando Massa ou Mol com Moléculas 
Cálculo estequiométrico 
O número de moléculas de gás hidrogênio, produzidas pela reação de 112g de 
ferro, é igual a: 
Dado: Fe = 56 g/mol. 
 
 2 Fe + 6 HCl 2 FeCl3 +3 H2 
 2 x 56g 3 mol 
 112g X 
 
X = 3mol 
1 mol 6,02x1023 
3 mols X 
 
X = 1,806x1024 moléculas de H2 
Relacionando Massa ou Mol com Moléculas 
Cálculo estequiométrico 
O acetileno, utilizado em maçaricos, pode ser obtido pela hidrólise do carbureto 
de cálcio, de acordo com a equação não-balanceada: 
O número de moléculas de água que hidrolisam 2 mols de carbureto é: 
 
 CaC2 + H2O C2H2 + Ca(OH)2 
 
a) 3,0 x 1023. 
b) 6,0 x 1023. 
c) 9,0 x 1023. 
d) 18 x 1023. 
e) 24 x 1023. 
1 mol 2 mols 
2 mols X 
 
X = 4 mols 
2 
1 mol 6,02 x 1023 mols 
 4 mols X 
 
X = 24 x 1023 
Considere a equação da reação de combustão do acetileno (não-balanceada). 
Admitindo-se CNTP e comportamento de gás ideal, a soma do número de mols 
dos produtos obtidos, quando 112 litros de C2H2 reagem com excesso de 
oxigênio, é igual a: 
Relacionando Grandezas com Volume 
Cálculo estequiométrico 
a) 5. 
b) 10. 
c) 15. 
d) 20. 
e) 22,4. 
 C2H2(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) 2 5 4 2 
2 5 4 2 
2 6 
1 mol 22,4L 
 X 112 L 
 
X= 5 mols 
2 mols de C2H2 6 mols de gás 
5 mols de C2H2 X 
 
X= 15 mols de gás