Estequiometria de Soluções

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE QUÍMICA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA FUNDAMENTAL
MODULO VII – ESTEQUIOMETRIA DE SOLUÇÕES
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Em muitas reações químicas, tanto no laoratório como no mundo ao nosso redor, um ou mais 
reagentes estao presentes em uma solução, isto é, estão dissolvidos em algum fluido como a 
água. Nos nossos corpos, por exemplo, o sangue dissolve os nutrientes e transporta os para 
nossas células, onde sofrem uma complexa cadeia de reações chamadas de metabolismo.
Uma solução pode apresentar diferentes razões entre as quantidades do solvente, a 
substância presente em maior proporção, e o soluto, a substância presente em menor 
proporção. Usa-se o termo concentração para descrever as quantidades relativas de soluto 
e solvente em uma solução. Uma solução na qual uma grande quantidade de soluto está 
dissolvida em um solvente é dita ter uma alta concentração de soluto.
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Soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto 
uniforme (mistura homogênea). Toda solução é formada por um componente 
denominado soluto e outro denominado solvente.
Soluto é o componente que possui menor número de moles dentro da solução.
Solvente é o componente que possui maior número de moles dentro da solução. 
Dizemos que o soluto é a espécie que se encontra dissolvida no solvente, enquanto o 
solvente dissolve o soluto.
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O processo de dissolução ocorre quando o solvente é capaz de perturbar as forças 
atrativas que mantêm as moléculas (ou íons) do soluto unidos.
 NaCl (s) → Na+ (aq) + Cl- (aq)
As forças de atração soluto-solvente devem ser suficientemente fortes para superar as 
forças atrativas que mantêm o sólido unido.
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Processos de solução ocorrem com variações de energia. O calor de solução (ΔHsolução) 
é o calor envolvido na dissolução de um soluto em um solvente. Se o processo de 
dissolução ocorre com liberação de calor, tem-se um processo exotérmico (ΔHsolução 0).
RbF (s) → Rb+ (aq) + F- (aq) + 3 KJ/mol 
 
NaCl (s) + 26 KJ/mol → Na+ (aq) + Cl- (aq)
∆Hsolução = - Erede + ∆Hhidratação
Ehidratação = Erede: é solúvel em água.
Ehidratação > Erede: muito solúvel em água.
EhidrataçãoEstequiometria de soluções
Aspectos quantitativos das soluções 
• Porcentagem em massa por volume (%m/v): massa de um determinado componente dividida pelo 
volume total da solução (multiplicada por 100). 
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EXEMPLO: uma solução a 5 % (m/v) de dextrose usada para alimentação endovenosa contém 5 g de 
dextrose (glicose) para 100 mL.
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Aspectos quantitativos das soluções 
• Partes por milhão (ppm): 1 ppm significa 1,0 g de uma substância presente numa amostra que tem a 
massa total de 1,0 x 106 g.
5 ppm: 5 partes em um milhão ( ou 106 partes) 
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EXEMPLO: Se a quantidade de mercúrio em amostra for 5 mg, sua concentração em ppm é:
( Note que 1 kg = 103 g = 106 mg e que mg/kg é portanto o mesmo que ppm.). Ainda podemos relacionar 
ppm com mg/L.
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Estequiometria de soluções
Problema 18: Uma amostra de 2,0 gramas de cristais de NaOH encontrada em um recipiente foi dissolvida em 
água para produzir um volume total de exatamente 200 mL de solução. Qual a concentração molar desta solução 
de hidróxido de sódio?
Problema 19: Quantos cm3 de soluçao de NaOH 0,250 M serao necessários para fornecer 0,0200 mol de NaOH?
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Problema 18: Uma amostra de 2,0 gramas de cristais de NaOH encontrada em um recipiente foi dissolvida em 
água para produzir um volume total de exatamente 200 mL de solução. Qual a concentração molar desta solução 
de hidróxido de sódio?
1 mol de NaOH ------ 40,0 gramas
X -------- 2,0 gramas
Logo, X= 0,050 mol de NaOH
[NaOH]= 0,050 mol/0,2L= 0,250 M ou 0,250 mol/L
Problema 19: Quantos cm3 de soluçao de NaOH 0,250 M serao necessários para fornecer 0,0200 mol de NaOH?
Obs: Qualquer volume retirado de uma solução terá exatamente a mesma concentração da solução original!
0,250 M=0,020 mol/V(em L)
V=0,08L ou 80 cm3
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Estequiometria de soluções
Problema 20: Quantos gramas de NaOH existem em 50 cm3 de solução NaOH 0,40 M?
Problema 21: Quantos gramas de AgNO3 são necessários para preparar 500 cm3 de uma solução de AgNO3 0,300 M?
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Estequiometria de soluções
Problema 20: Quantos gramas de NaOH existem em 50 cm3 de solução NaOH 0,40 M?
0,40= X Mol/0.050L 
Logo, X= 0,020 mol de NaOH
 Logo, 1 mol de NaOH ----40,0 gramas
0,020 mol de NaOH ---- X
Logo, X= 0,80 gramas.
Problema 21: Quantos gramas de AgNO3 são necessários para preparar 500 cm3 de uma solução de AgNO3 0,300 M?
0,300 M= X mol/0,5L Logo X= 0,15 mol
1 mol AgNO3----- 170 gramas
0,15 mol -------- X
Logo, X=25,5 gramas
Diluição: adição de solvente para diminuir a concentração. Na diluição, a quantidade de soluto permanece 
inalterada, alterando-se apenas a quantidade de solvente. Ou seja, diluir é o ato de acrescentar solvente e 
diminuir a concentração. 
Na diluição: 
Podemos ter as seguintes relações entre a solução inicial e a final: 
Quantidade inicial de soluto = quantidade final de soluto
C1V1 = C2V2
ᶬ1V1 = ᶬ2V2
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Aos problemas 20 e 21, determine as novas concentrações após a adição de 50 cm3 e 
200cm3, respectivamente.
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Aos problemas 20 e 21, determine as novas concentrações após a adição de 50 cm3 e 
200cm3, respectivamente.
C1V1 = C2V2
0,3Mx500cm3 = C2x700cm3
C2 = 0,3Mx500cm3/700cm3
C2 = 0,21 M
C1V1 = C2V2
0,4Mx50cm3 = C2x100cm3
C2 = 0,4Mx50cm3/100cm3
C2 = 0,20 M
Mistura de Soluções 
Mistura de soluções sem reação química
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Mesmos soluto e solvente
A quantidade (massa, nº de mols) de soluto na solução final é igual a soma de quantidade de soluto 
presentes nas soluções misturadas, assim:
C1V1 + C2V2 = C3V3
ᶬ1V1 + ᶬ2V2 = ᶬ3V3
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Estequiometria de soluções
Exemplo: calcular as concentrações dos íons gerados ao se misturar 100 ml de solução de NaCl (0,1 
mol/L) com 200 ml de solução de Na2SO4 (0,3 mol/L)
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Estequiometria de soluções
Exemplo: calcular as concentrações dos íons gerados ao se misturar 100 ml de solução de NaCl (0,1 
mol/L) com 200 ml de solução de Na2SO4 (0,3 mol/L)
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0,1 mol NaCl ---------- 1000 mL, logo, 100 ml ------ 0,01 mol
NaCl ------------------ Na+ + Cl-
 0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol
0,3 mol Na2SO4 ---------- 1000 mL, logo, 200 ml ------ 0,06 mol
Na2SO4 ------------------ 2Na+ + SO4
2-
 0,06 mol 0,12 mol 0,06 mol
Vtotal = V1 + V2 = 300 ml ou 0,3 L
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Estequiometria de soluções
[Na+] = 0,13 mol/0,3 L = 0,433 mol/L
[Cl-] = 0,01 mol/0,3 L = 0,001 mol/L
[SO4
2-] = 0,06 mol/0,3 L = 0,02 mol/L
Mistura de Soluções 
Mistura de soluções de solutos diferentes que reagem entre si.
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Sugestão: Calcular o nº de mols de soluto em cada solução e, a partir da proporção estequiométrica 
da reação, identificar o soluto em excesso. 
Cálculo do nº de mol do soluto numa solução: n = ᶬ.V
Ex: Juntam-se 300 mL de HCl 0,4M e 200 mL de NaOH 0,8M. Quais serão as molaridades da solução final 
em relação :
a) ao ácido. b) a base c) ao sal formado
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Estequiometria de soluções
Mistura de Soluções 
Mistura de soluções de solutos diferentes que reagem entre si.
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HCl + NaOH -------------- Na+ + Cl- + H2O
1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
a) [HCl] = foi “consumido totalmente”
b) [NaOH] = 0,04 mol/0,5 L, 0,08 mol/L
c) [Na+] = [Cl-] = 0,12 mol/0,5, 0,24 mol/L 
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Estequiometria de soluções
HCl, 0,4 mol/Lx0,3L, 0,12 mol de HCl (limitante)
NaOH, 0,8 mol/Lx0,2L, 0,16 mol de NaOH (excesso)
0,12 mol HCl + 0,12 mol NaOH -------------- 0,12 mol Na+ + 0,12 mol Cl- + 0,12 mol H2O
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Seja a reação de neutralização completa do ácido sulfúrico pelo hidróxido de cálcio, calcule: 
a) a massa de sal formado ao se reagir 100 g do ácido com 100 g da base, sabendo que o 
rendimento da reação foi de 90%. Há algum reagente em excesso?
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Seja a reação de neutralização completa do ácido sulfúrico pelo hidróxido de cálcio, calcule: 
a) a massa de sal formado ao se reagir 100 g do ácido com 100 g da base, sabendo queo 
rendimento da reação foi de 90%. Há algum reagente em excesso?
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O
1 mol ácido ------- 1 mol base ------- 1 mol sal
 
1mol ácido ------- 98 g ácido
 X ----------- 100 g X = 1,02 mol ácido
 
1mol base ------- 74 g base
 X ----------- 100 g X = 1,35 mol base
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Seja a reação de neutralização completa do ácido sulfúrico pelo hidróxido de cálcio, calcule: 
a) a massa de sal formado ao se reagir 100 g do ácido com 100 g da base, sabendo que o 
rendimento da reação foi de 90%. Há algum reagente em excesso?
 138,77 g sal ---------------- 100% rendimento
 X -------------------------- 90%
 
 X = 124,90 g sal
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O
1 mol ácido ------- 1 mol base ------- 1 mol sal
 98 g ácido ------------------------------ 136 g sal
 100 g ácido ----------------------------------- X
X = 136x100/98, logo X = 138,77 g sal
 
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b) Qual a concentração molar de uma solução de 500 ml do sal? Se essa solução for diluída 
com adição de 500 ml de solvente, qual a nova concentração?
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b) Qual a concentração molar de uma solução de 500 ml do sal? Se essa solução for diluída 
com adição de 500 ml de solvente, qual a nova concentração?
C1V1 = C2V2
1,84Mx500ml = C2x1000ml
C2 = 1,84Mx500ml/1000ml
C2 = 0,92 M
H2SO4 + Ca(HO)2 → CaSO4 + 2H2O
 1 mol sal ----------- 136 g sal
 X ---------------- 124,90 g sal
X = 0,92 mol
0,92 mol -------------- 500 ml
 X --------------------- 1000 ml
X = 1,84 mol/L
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