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Estequiometria AULA 08 Cálculos estequiométricos, Lei da Conservação de Massa, Lei das proporções constantes, Leis Volumétricas, Hipótese de Avogadro. QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA PROFESSOR NELSON ALENCAR Cálculos Estequiométricos DERIVADO da palavra grega STOICHEION (elemento) METRON (medida) É o estudo das relações quantitativas (átomos, moléculas, massa, volume) entre as substancias que participam de uma reação química. Lei de Lavoisier (Lei da Conservação de Massa) “Podemos estabelecer, como axioma incontestável, que em todas as operações artificiais e naturais nada se cria; a quantidade de matéria que existe antes de uma experiência é igual à quantidade que existe depois da experiência.” “NUM SISTEMA FECHADO, A MASSA TOTAL DOS REAGENTES É IGUAL À MASSA TOTAL DOS PRODUTOS” ESTA LEI DÁ ORIGEM À ESTEQUIOMETRIA. Lei de Proust (Lei das Proporções Constantes) “Toda Substancia apresenta uma proporção constante em massa, na sua composição, e a proporção na qual as substancias reagem e se formam é constante” Com a Lei de Proust podemos prever as quantidades das substancias que participarão de uma reação química. Lei de Gay-Lussac (Leis Volumétricas) Os volumes de todas as substancias gasosas envolvidas em um processo químico estão entre si em uma relação de números inteiros e simples, desde que medidos à mesma temperatura e pressão. Nem sempre a soma dos volumes dos reagentes é igual à dos produtos. Não existe lei de conservação de volume, como ocorre com a massa Lei ou Hipótese de Avogadro Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de partículas. Observação Para resolver cálculos estequiométricos deve-se: 1. Escrever a equação química da reação. 2. Acertar os coeficientes estequiométricos da equação química. 3. Estabelecer uma regra de três entre a quantidade de substancia dada e a quantidade de substancia que se quer determinar. Ex 1: Relação número de mols com número de mols. Quantos mols de gás oxigênio (O2) são obtidos, a partir de 4 mols de peroxido de potássio (K2O2), de acordo com a equação: Ex 2: Relação massa com massa. Qual a massa de gás oxigênio (O2) necessária para a combustão completa de 115g de etanol (C2H5OH)? Dados: MMEtanol = 46g/mol e MMOxigenio = 32g/mol Ex 3: Relação Massa com Massa Na reação gasosa N2 + H2 NH3, qual a massa em gramas de NH3 obtida quando se reage 18g de H2? 1N2 + 3H2 2NH3 Ex 4: Relação Massa com Massa Qual a massa de agua dada em gramas, produzida a partir de 8g de gás hidrogênio? 2H2 + O2 2H2O Resolução: 2 x (2 x 1 g) 2 x [(2 x 1 g) + 16g] 4g 36 g 8g X X = 72 g Ex 5: Relação Volume com Volume Quantos litros de gás metano (CH4) reagem completamente com 5 litros de gás oxigênio (O2), nas CNTP, a partir da equação de combustão completa a seguir? Ex 6: Relação Nº Mols com Massa Qual a quantidade de matéria de gás hidrogênio (H2) necessária para a formação de 340 g de amônia (NH3)? Dados: MANitrogênio = 14 mol; MAHidrogênio = 1 mol Ex 7: Relação massa com Nº Moléculas Na reação gasosa N2 + H2 NH3, qual o numero de moléculas de NH3 obtida quando se reage totalmente 18g de H2? 1N2 + 3H2 2NH3 Ex 8: Relação Nº mols com Volume Calcule, em litros, o volume de trióxido de enxofre (SO3), nas CNTP, que se deve formar a partir de 5 mols de gás oxigênio? Dada a equação. Ex 9: Relação Massa com volume Dada a equação: Na decomposição de 20,2 g de Nitrato de Potassio (KNO3), recolheu-se o gás oxigênio (O2), nas CNTP. O volume que o gás deve ocupar? Dados: MMNitrato de Potássio = 101 g/mol Ex 10: Relação Massa com volume Dada a equação: Na decomposição de 20,2 g de Nitrato de Potassio (KNO3), recolheu-se o gás oxigênio (O2), a pressão de 1 atm e temperatura de 300 K. O volume que o gás deve ocupar? Dados: MMNitrato de Potássio = 101 g/mol
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